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氫燃料電池的工作原理——逆向“電解水”反應

作者: 編輯: 來源: 發布日期: 2022.01.06
信息摘要:
氫燃料電池的工作過程就是將氫氣與空氣中的氧氣化合成水H2O并釋放出電能的技術,特點是工作溫度低,啟動速度快,特別適用作動力電池。

氫燃料電池的工作原理本質上是電解水的逆反應,早在十九世紀三十年代就有國外科學家實現了電解水的逆反應并產生電流。在過去,燃料電池主要被用于航空航天等特殊領域。近十幾年來,隨著全球環境保護、能源減耗、可持續發展意識的增強,燃料電池開始得到重視和發展。

燃料電池

氫燃料電池的工作過程就是將氫氣與空氣中的氧氣化合成水H2O并釋放出電能的技術,特點是工作溫度低,啟動速度快,特別適用作動力電池。

第一步:氫氣通過管道或導氣板到達陽極,在陽極催化劑作用下,氫分子電離為帶正電的氫離子(即質子)并釋放出帶負電的電子。

第二步:氫離子穿過電解質(質子交換膜)到達陰極,電子通過外電路到達陰極。電子在外電路形成電流,通過適當連接可向負載輸出電能。

第三步:在電池的另一端,氧氣(空氣)通過管道或導氣板到達陰極,在陰極催化劑作用下,氧氣與氫離子及電子發生反應生成水。

燃料電池有很多種,各種燃料電池之間的區別在于電解質不同。氫燃料電池由雙極板(陽極、陰極)和質子交換膜組成,氫燃料在陽極發生氧化,氧化劑在陰極還原,質子交換膜作為電解質。兩極都含有加速電極電化學反應的催化劑。

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