燃料电池的电极使用什么金属制作

2024-05-16 06:50

1. 燃料电池的电极使用什么金属制作

燃料电池使用铂作电极.
电极制作 
(1)乙炔黑和PTFE以一定比例混合,在高速球磨机中研磨约015小时后,加入催化剂粉 末研磨约1小时,得催化剂混合物.
(2)聚乙二醇为表面活性剂,与催化剂混合物混合,搅拌约015小时,加入少量蒸馏水,
待出现胶体后停止搅拌.表面活性剂起到浸润催化剂混合物的作用
(3)将所得的胶体倒入漏斗,真空抽滤,将滤饼置于空气中于95℃干燥约2小时.(4)60wt%Na2SO4和PTFE乳液混合,用无水乙醇分散,于90℃水浴中加热并搅拌,将团状物辊压成薄膜,即防水透气膜,裁剪成一定大小,待用. 
(5)不锈钢网为集流网,处理后裁剪成一定大小.将不锈钢网和防水透气膜依次置于干燥后的滤饼上.然后辊压成型,调节辊间距,反复压制成一定厚度的电极。

燃料电池的电极使用什么金属制作

2. 燃料电池是什么原理?材料是什么

当今能以工业规模生产的电力有火电、水电、核电等三种。而被誉为第四种电力的燃料电池发电,也正在美、日等发达国家崛起,以急起直追的势头快步进入能以工业规模发电的行列。  燃料电池的工作原理:燃料电池是一种化学电池,它利用物质发生化学反应时释出的能量,直接将其变换为电能。从这一点看,它和其他化学电池如锰干电池、铅蓄电池等是类似的。但是,它工作时需要连续地向其供给活物质(起反应的物质)——燃料和氧化剂,这又和其他普通化学电池不大一样。由于它是把燃料通过化学反应释出的能量变为电能输出,所以被称为燃料电池。  具体地说,燃料电池是利用水的电解的逆反应的“发电机”。它由正极、负极和夹在正负极中间的电解质板所组成。最初,电解质板是利用电解质渗入多孔的板而形成,现在正发展为直接使用固体的电解质。  工作时向负极供给燃料(氢),向正极供给氧化剂(空气)。氢在负极分解成正离子H+和电子e-。氢离子进入电解液中,而电子则沿外部电路移向正极。用电的负载就接在外部电路中。在正极上,空气中的氧同电解液中的氢离子吸收抵达正极上的电子形成水。这正是水的电解反应的逆过程。  利用这个原理,燃料电池便可在工作时源源不断地向外部输电,所以也可称它为一种“发电机”。  理论上,燃料电池可以使用各种燃料,但目前研究的,还只是氢—氧燃料电池。现在面临的“瓶颈”是成本太高,还只能在一起高科技的场合上应用,如空间站、高档汽车……无法推广普及使用。

3. 燃料电池的电极材料可以都是石墨吗

不可以。
燃料电池其原理是一种电化学装置,其组成与一般电池相同。其单体电池是由正负两个电极(负极即燃料电极和正极即氧化剂电极)以及电解质组成。不同的是一般电池的活性物质贮存在电池内部,因此,限制了电池容量。而燃料电池的正、负极本身不包含活性物质,只是个催化转换元件。
锂离子电池中的石墨是作为负极材料使用,起到的作用是在充放电过程中对锂离子的嵌入脱出作用。

燃料电池的电极材料可以都是石墨吗

4. 氢氧燃料电池一般用什么做电极?

氢氧燃料电池按电池结构和工作方式分为离子膜、培根型和石棉膜三类。
  1.离子膜氢氧燃料电池:用阳离子交换膜作电解质的酸性燃料电池,现代采用全氟磺酸膜。电池放电时,在氧电极处生成水,通过灯芯将水吸出。这种电池在常温下工作、结构紧凑、重量轻,但离子交换膜内阻较大,放电电流密度小。

  2.培根型燃料电池:属碱性电池。氢、氧电极都是双层多孔镍电
极(内外层孔径不同),加铂作催化剂。电解质为80%~85%的苛性钾溶液,室温下是固体,在电池工作温度(204~260°C)下为液体。这种电池能量
利用率较高,但自耗电大,起动和停机需较长的时间(起动需24小时,停机17小时)。

  3.石棉膜燃料电池:也属碱性电池。氢电极由多孔镍片加铂、钯
催化剂制成,氧电极是多孔银极片,两电极夹有含35%苛性钾溶液的石棉膜,再以有槽镍片紧压在两极板上作为集流器,构成气室,封装成单体电池。放电时在氢
电极一边生成水,可以用循环氢的办法排出,亦可用静态排水法。这种电池的起动时间仅15分钟,并可瞬时停机。 比磷酸铁锂电池要更环保。

5. 燃料电池电极反应式是什么?

1、电解质为酸性电解质溶液(如稀硫酸)
在酸性环境中,O2-离子不能单独存在,可供O2-离子结合的微粒有H+离子和H2O,O2-离子优先结合H+离子生成H2O。这样,在酸性电解质溶液中,正极反应式为O2+4H++4e-=2H2O。
2、电解质为中性或碱性电解质溶液(如氯化钠溶液或氢氧化钠溶液)
在中性或碱性环境中,O2-离子也不能单独存在,O2-离子只能结合H2O生成OH-离子,故在中性或碱性电解质溶液中,正极反应式为O2+2H2O +4e-=4OH-。
3、电解质为熔融的碳酸盐(如LiCO3和Na2CO3熔融盐混合物)
在熔融的碳酸盐环境中,O2-离子也不能单独存在, O2-离子可结合CO2生成CO32-离子,则其正极反应式为O2+2CO2 +4e-=2CO32-。

4、电解质为固体电解质(如固体氧化锆—氧化钇)
该固体电解质在高温下可允许O2-离子在其间通过,故其正极反应式应为O2+4e-=2O2-。
综上所述,燃料电池正极反应式本质都是O2+4e-=2O2-,在不同电解质环境中,其正极反应式的书写形式有所不同。因此在书写正极反应式时,要特别注意所给电解质的状态和电解质溶液的酸碱性。

燃料电池电极反应式是什么?

6. 什么是燃料电池?

燃料电池是一种把燃料中的化学能转变为电能和热能的装置,主要由燃料、氧化剂、电极和电解质4部分组成。燃料一般采用氢、甲醇、氨、乙二醇、烃、肼和天然气。氧化剂是空气和氧气,电极分别为阳极(燃料极)和阴极(氧化剂极),电解质可用液态、固态和熔融态的电解质。
目前,世界各国的燃料电池主要有以下4种类型:
磷酸型燃料电池。这种电池也被称为第一代燃料电池,它使用纯度极高的氢作燃料,在200℃的高温下运转,发电率达40%左右,可代替火力发电站和海上岛屿发电站。但由于它在燃烧的过程中需要使用铂催化剂,这种催化剂在发电的过程中会形成结块,从而缩短了该电池的使用寿命。另外,由于成本较高,因而难于推广。
熔融碳酸盐型燃料电池,也称第二代燃料电池。它使用的燃料是天然气,不仅含有氢,还含有一氧化碳,它还可使用煤气等含氢纯度低的燃料。溶融碳酸盐型燃料电池的发电率可达50%左右,如果将这种燃料电池构成的发电系统,利用高温排热,与汽轮机或蒸汽轮机相结合的话,发电率还可进一步提高到55%左右。另外,由于它在发电的过程中化学反应异常活跃,因而不需要使用催化剂。
固体电解质型燃料电池,也被称为第三代燃料电池。由于它使用的电解质是陶瓷化合物,因而可在800℃~1000℃的高温下运转,发电率可达到50%以上。目前,这种燃料电池已用于实际之中。
碱型燃料电池。由于它必须使用纯氢作燃料,因而它的成本极高。目前,它的使用仅限于宇宙开发方面,如果要用于一般发电或民用方面,只能到氢能时代才能实现。
在各种由其他形式的能转换成电能的发电形式中,燃料电池的转换率最高,理论上讲可达100%,实际上已达80%。可见,燃料电池有着广阔的发展前途。
燃料电池是把燃料的化学能直接转化为电能的发电装置。所用的燃料是氢、甲醇、乙醇、烃、氨及天然气等,再有氧化剂、电极、电解质就行。以磷酸电解质电池为例,把燃料氢供给燃料极,氢就被催化离解成氢离子并释放出电子,氢离子通过电解质磷酸水溶液、电子通过外电路分别到达氧化剂极,氢离子、电子和氧化剂(空气中的氧)反应生成水。在电子流通过外电路时,就向负载输出了电能。这个原理和普通电池的发电原理相似。所不同的是,普通电池的反应物是预先放入电池内,一旦反应物耗尽,电池就报废了;燃料电池则不同,它的燃料和氧化剂可以连续不断地输入,所以它就能连续不断地供电。
燃料电池结构简单,工作可靠,维修方便,无污染,在宇航、潜艇、灯塔和无线电台等场合已开始应用,只是成本高一些。

7. 燃料电池的电极反应

同学们,你们知道固态氧化物燃料电池电极反应式书写怎么判断得失电子数?怎么配平电荷守恒?怎么处理氧离子?有无后续反应?遵循什么步骤和原理?乾隆老师独特的思路方法,呈现给大家,欢迎观看、点赞、提问和分享!

燃料电池的电极反应

8. 氢氧燃料电池用什么做电极?

它由正极、负极和夹在正负极中间的电解质板所组成。
氢氧燃料电池以氢气作燃料为还原剂,氧气作氧化剂,通过燃料的燃烧反应,将化学能转变为电能的电池,与原电池的工作原理相同。
氢氧燃料电池工作时,向氢电极供应氢气,同时向氧电极供应氧气。氢、氧气在电极上的催化剂作用下,通过电解质生成水。这时在氢电极上有多余的电子而带负电,在氧电极上由于缺少电子而带正电。接通电路后,这一类似于燃烧的反应过程就能连续进行。
工作时向负极供给燃料(氢),向正极供给氧化剂(氧气)。氢在负极上的催化剂的作用下分解成正离子H+和电子e-。氢离子进入电解液中,而电子则沿外部电路移向正极。用电的负载就接在外部电路中。在正极上,氧气同电解液中的氢离子吸收抵达正极上的电子形成水。这正是水的电解反应的逆过程。
燃料电池是很有发展前途的新的动力电源,一般以氢气、碳、甲醇、硼氢化物、煤气或天然气为燃料,作为负极,用空气中的氧作为正极.和一般电池的主要区别在于一般电池的活性物质是预先放在电池内部的,因而电池容量取决于贮存的活性物质的量;而燃料电池的活性物质(燃料和氧化剂)是在反应的同时源源不断地输入的,因此,这类电池实际上只是一个能量转换装置。这类电池具有转换效率高、容量大、比能量高、功率范围广、不用充电等优点,但由于成本高,系统比较复杂,仅限于一些特殊用途,如飞船、潜艇、军事、电视中转站、灯塔和浮标等方面。