常見的燃料電池種類
2007/1/26 10:07:13 電源在線網
常見的燃料電池
·質子交換膜燃料電池（PEMFC）
在質子交換膜燃料電池中，電解質是一片薄的聚合物膜，例如聚[全氟磺]酸（poly[perfluorosulphonic]acid），和質子能夠滲透但不導電的NafionTM ，而電極基本由碳組成。氫流入燃料電池到達陽極，裂解成氫離子（質子）和電子。氫離子通過電解質滲透到陰極，而電子通過外部網路流動，提供電力。同時，以空氣形式存在的氧供應到陰極，與電子和氫離子結合形成水。
·堿性燃料電池（AFC）
堿性燃料電池使用的電解質為水溶液或穩定的氫氧化鉀基質，且電化學反應也與羥基（OH）從陰極移動到陽極與氫反應生成水和電子略有不同。這些電子先為外部電路提供能量，然后才回到陰極與氧和水反應生成更多的羥基離子。
·磷酸燃料電池（PAFC）
這種電池使用液體磷酸為電解質，其工作溫度要比質子交換膜燃料電池和堿性燃料電池的工作溫度略高，位于150～200℃左右，但仍需電極上的白金催化劑來加速反應。其陽極和陰極上的反應與質子交換膜燃料電池相同，但由于其工作溫度較高，所以其陰極上的反應速度要比質子交換膜燃料電池的陰極的速度快。
·熔融碳酸鹽燃料電池 (MCFC)
熔融碳酸鹽燃料電池采用熔化的鋰鉀碳酸鹽或鋰鈉碳酸鹽作為電解質。當溫度加熱到650℃時，這種鹽就會熔化，產生碳酸根離子，從陰極流向陽極，與氫結合生成水、二氧化碳和電子。電子然后通過外部回路返回到陰極，在這過程中發電。
·固態氧化物燃料電池（SOFC）
固態氧化物燃料電池工作溫度比熔化的碳酸鹽燃料電池的溫度還要高，使用了諸如用氧化釔穩定的氧化鋯等固態陶瓷電解質，而不用使用液體電解質。其工作溫度位于800～1000℃之間。
在這種燃料電池中，當氧陽離子從陰極移動到陽極，使氧化燃料氣體（主要是氫和一氧化碳的混合物）產生能量。陽極生成的電子通過外部電路移動返回到陰極上，減少進入的氧，從而完成循環。
·質子交換膜燃料電池（PEMFC）
在質子交換膜燃料電池中，電解質是一片薄的聚合物膜，例如聚[全氟磺]酸（poly[perfluorosulphonic]acid），和質子能夠滲透但不導電的NafionTM ，而電極基本由碳組成。氫流入燃料電池到達陽極，裂解成氫離子（質子）和電子。氫離子通過電解質滲透到陰極，而電子通過外部網路流動，提供電力。同時，以空氣形式存在的氧供應到陰極，與電子和氫離子結合形成水。
·堿性燃料電池（AFC）
堿性燃料電池使用的電解質為水溶液或穩定的氫氧化鉀基質，且電化學反應也與羥基（OH）從陰極移動到陽極與氫反應生成水和電子略有不同。這些電子先為外部電路提供能量，然后才回到陰極與氧和水反應生成更多的羥基離子。
·磷酸燃料電池（PAFC）
這種電池使用液體磷酸為電解質，其工作溫度要比質子交換膜燃料電池和堿性燃料電池的工作溫度略高，位于150～200℃左右，但仍需電極上的白金催化劑來加速反應。其陽極和陰極上的反應與質子交換膜燃料電池相同，但由于其工作溫度較高，所以其陰極上的反應速度要比質子交換膜燃料電池的陰極的速度快。
·熔融碳酸鹽燃料電池 (MCFC)
熔融碳酸鹽燃料電池采用熔化的鋰鉀碳酸鹽或鋰鈉碳酸鹽作為電解質。當溫度加熱到650℃時，這種鹽就會熔化，產生碳酸根離子，從陰極流向陽極，與氫結合生成水、二氧化碳和電子。電子然后通過外部回路返回到陰極，在這過程中發電。
·固態氧化物燃料電池（SOFC）
固態氧化物燃料電池工作溫度比熔化的碳酸鹽燃料電池的溫度還要高，使用了諸如用氧化釔穩定的氧化鋯等固態陶瓷電解質，而不用使用液體電解質。其工作溫度位于800～1000℃之間。
在這種燃料電池中，當氧陽離子從陰極移動到陽極，使氧化燃料氣體（主要是氫和一氧化碳的混合物）產生能量。陽極生成的電子通過外部電路移動返回到陰極上，減少進入的氧，從而完成循環。
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