燃料电池原理(你真的了解燃料电池原理吗)
1969年随美国阿波罗飞船登陆月球的供电装置,是一种因其独特性能而引起世界瞩目的“燃料电池” 。然后到了70年代初,这种电源逐渐转为民用,得到了突飞猛进的发展 。目前,燃料电池发电技术在美国、日本等国家已经进入商用阶段,并被制成万千瓦级的大容量电池 。与此同时,燃料电池-燃气轮机-涡轮发电机联合运行的电厂也已出现 。
所谓“燃料电池”,原则上与传统的化学电池基本相同 。它还通过电化学反应将物质的化学能转化为电能 。不同的是:传统电池的内部物质是预先充满的,化学反应后就无法供电了;而燃料电池化学反应所用的物质是不断从外部填充进来的,所以它能持续发电 。这是燃料电池最显著的特点 。
电池的工作原理是以原燃料作为反应物,如天然气、石油、甲醇等 。,氢气经“燃料重整装置”分离后进入电池体内,另一端空气体中的氧气也进入电池体内,分别供给电池的电极 。氢和氧通过电解质发生电化学反应,产生电位差,从而形成低压DC输出 。
【你真知道燃料电池的原理吗 燃料电池原理】因为燃料电池直接将物质的化学能转化为电能,所以效率较高,据理论计算可达90% 。但实际上燃料电池在化学反应中还是有“废能”损耗的,所以最高只能达到60% ~ 70% 。
燃料电池主要由燃料、氧化剂、电极、电解质等组成 。它使用多种燃料,如天然气、石油、甲醇、液氨、肼、碳氢化合物、氢气等 。这种电池可以根据需要设计成不同的容量,主要取决于“单片电池”的数量 。单体电池由正极(连接到空气体板)、负极(连接到燃料板)、电解液容器和上下绝缘隔板组成 。根据需要,可以将单片电池串联起来,以获得所需的电压和功率 。
这种电池的化学反应过程简单来说就是:在负极(氢电极)一侧,氢气(H2)被催化剂(铂电极)电离,变成活性(H+)状态 。这些分离的氢离子通过电解质(例如苛性钾)和分离的电子被输送到正电极(氧电极,即空气体电极) 。
分别从外部向负电极和正电极连续供应氢气(燃料)和氧气(空气体) 。这种反应不断进行,电子在外电路中不断流动,这就是我们需要的电流 。
说起来,虽然燃料电池的基本原理和化学反应机理并不难理解,但是燃料电池如果真的作为一个系统工作,工艺设计自然是非常复杂的 。
燃料电池中使用的电解质对燃料电池的发电性能,尤其是效率有很大的影响 。
燃料电池作为一种将化学能直接转化为电能的新型发电技术,具有许多独特的优势 。
一是热损失小,发电效率高,一般能达到40% ~ 50%,最高有望达到60% ~ 70%,且不受负荷变化的影响 。目前世界上火力发电厂效率不超过40%,中国只有27% ~ 28% 。
第二,低污染 。在发电过程中,燃料电池不需要锅炉、燃烧器等燃烧设备,也不需要汽轮机等高速旋转设备 。因此,它们不排放温室效应物质和有毒物质,也没有噪音干扰 。
第三,原燃料适应性强 。燃料电池使用的燃料可以多种多样,可以“消化”,比如煤、油、气 。
第四,用途广泛,可用于航天、航空空和地面供电,适合布置在城乡、海岛、居民区和企业内部热电负荷区 。
推荐阅读
- 原神新角色瑶瑶介绍,知道的都在这里了
- 天谕手游高级轻功挑战攻略,高级轻功挑战完成方法,您要知道知识
- 常喝的茉莉花茶,你真的喝对了吗 茉莉花茶图片
- 天谕手游菇高高任务完成攻略,你知道吗
- 天谕手游苏澜洞穴宝箱获取攻略,知道的都在这里了
- 天谕手游人物装备打造攻略,您要知道知识
- 天谕手游端木前辈好感度速刷攻略,你知道吗
- 活下去虫子应该怎么打虫子打法介绍,您要知道知识
- 你永远不知道陪你玩的是谁,发人深省 你永远不知道
- 鸦天狗哪里多,阴阳师鸦天狗哪张地图中最多?谁知道啊?