堿性燃料電池原理

使用的(de)(de)電解質為水溶液或穩定的(de)(de)氫(qing)氧化(hua)鉀基(ji)質，且電化(hua)學(xue)反(fan)應也與羥基(ji)（-OH）從陰極移動到(dao)陽極與氫(qing)反(fan)應生(sheng)成水和(he)(he)電子略有(you)不同。這些電子是(shi)用來為外部(bu)電路提供能量，然后才回到(dao)陰極與氧和(he)(he)水反(fan)應生(sheng)成更多的(de)(de)羥基(ji)離子。

負(fu)極反應：2H2 + 4OH- → 4 H2O + 4e-

正極反應：O2 + 2H2O + 4 e- → 4OH-

堿性燃料電(dian)池(chi)(chi)的(de)(de)工作溫度大(da)約80℃。因(yin)此，它(ta)們的(de)(de)啟(qi)動也(ye)很快，但其電(dian)力密度卻比質子交(jiao)換(huan)膜燃料電(dian)池(chi)(chi)的(de)(de)密度低(di)十來倍(bei)，在(zai)汽車中使(shi)用顯得相當笨拙(zhuo)。不過，它(ta)們是燃料電(dian)池(chi)(chi)中生產成本最低(di)的(de)(de)一種電(dian)池(chi)(chi)，因(yin)此可用于小(xiao)型的(de)(de)固定發電(dian)裝置。

如同質子交(jiao)換膜燃料(liao)(liao)(liao)電池一樣，堿性燃料(liao)(liao)(liao)電池對能(neng)污(wu)染催化(hua)劑的一氧(yang)(yang)化(hua)碳(tan)和其它雜質也非常敏感。此外，其原料(liao)(liao)(liao)不能(neng)含有二氧(yang)(yang)化(hua)碳(tan)，因為二氧(yang)(yang)化(hua)碳(tan)能(neng)與氫氧(yang)(yang)化(hua)鉀(jia)電解質反應生成碳(tan)酸鉀(jia)，降低(di)電池的性能(neng)。

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堿性燃料電池分類

1、循環(huan)式(shi)電(dian)解質(zhi)堿性燃料電(dian)池(chi)。電(dian)解質(zhi)溶(rong)液被泵(beng)入燃料電(dian)池(chi)的(de)堿腔，電(dian)解質(zhi)在(zai)堿腔中循環(huan)使用。這一設計的(de)優(you)點在(zai)于(yu)它可(ke)以(yi)隨時更換電(dian)解質(zhi)。

2、固定式電(dian)解(jie)質堿性燃料(liao)電(dian)池(chi)。電(dian)池(chi)堆的(de)(de)(de)每一(yi)(yi)個(ge)(ge)電(dian)池(chi)都有一(yi)(yi)個(ge)(ge)屬于自己的(de)(de)(de)獨立(li)的(de)(de)(de)電(dian)解(jie)質，他被放在兩(liang)個(ge)(ge)電(dian)解(jie)之間的(de)(de)(de)隔膜材料(liao)里。這個(ge)(ge)設計(ji)由于其結構的(de)(de)(de)簡單性，現已廣泛應用于航天飛行器中。

3、可溶解(jie)燃料堿性燃料電池。在電解(jie)質中(zhong)混合了肼或(huo)氨這類燃料。這個設(she)計成本低，結(jie)構緊密，制(zhi)作簡單且易于補充燃料。

堿性燃料電池的優缺點

1、優點

（1）效率高，因為氧在堿(jian)性介(jie)質中的還原反(fan)應比(bi)其他酸性介(jie)質高。

（2）因(yin)為是堿性介(jie)質，可(ke)以用非鉑催(cui)化劑。

（3）因工作溫度低，堿性介質，所以(yi)可以(yi)采用鎳板做雙極板。

2、缺點

因為電解質為堿(jian)性，易(yi)與CO2生成(cheng)K2CO3、Na2CO3沉淀，嚴重影(ying)響電池性能，所以必須(xu)除去CO2，這給其在常規環(huan)境中應用帶來(lai)很大的困(kun)難。

堿性燃料電池的應用

1、航天飛行器用動(dong)力電源。

2、軍事裝備電源。

3、電(dian)動(dong)汽車用的動(dong)力(li)電(dian)源。

4、民用發電裝(zhuang)置。