堿性燃料電池原理

使用(yong)的(de)電(dian)解質(zhi)為水(shui)溶液或穩定的(de)氫(qing)氧(yang)化鉀基(ji)質(zhi)，且電(dian)化學反應也與羥(qian)基(ji)（-OH）從陰極移動到陽極與氫(qing)反應生(sheng)成水(shui)和電(dian)子略有不同。這些(xie)電(dian)子是用(yong)來為外部電(dian)路提供能量(liang)，然后才回到陰極與氧(yang)和水(shui)反應生(sheng)成更(geng)多的(de)羥(qian)基(ji)離子。

負極反應：2H2 + 4OH- → 4 H2O + 4e-

正極反應：O2 + 2H2O + 4 e- → 4OH-

堿性燃(ran)料電(dian)池(chi)的(de)(de)工(gong)作(zuo)溫度(du)大約80℃。因此，它們的(de)(de)啟(qi)動也(ye)很快，但其電(dian)力密(mi)度(du)卻比質子(zi)交換(huan)膜燃(ran)料電(dian)池(chi)的(de)(de)密(mi)度(du)低十來倍，在(zai)汽車中使用顯得相當笨拙。不過，它們是燃(ran)料電(dian)池(chi)中生產成本最(zui)低的(de)(de)一種電(dian)池(chi)，因此可用于(yu)小(xiao)型的(de)(de)固定(ding)發電(dian)裝(zhuang)置。

如同質子交(jiao)換膜燃料電(dian)池一(yi)樣(yang)，堿性燃料電(dian)池對(dui)能(neng)污染催化(hua)劑的一(yi)氧化(hua)碳和(he)其(qi)它雜質也非常敏感。此(ci)外，其(qi)原料不(bu)能(neng)含有二(er)氧化(hua)碳，因為二(er)氧化(hua)碳能(neng)與氫氧化(hua)鉀電(dian)解質反應(ying)生成(cheng)碳酸鉀，降低電(dian)池的性能(neng)。

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堿性燃料電池分類

1、循(xun)(xun)環式電(dian)解質(zhi)堿性燃料電(dian)池。電(dian)解質(zhi)溶液被泵入燃料電(dian)池的堿腔(qiang)(qiang)，電(dian)解質(zhi)在(zai)堿腔(qiang)(qiang)中循(xun)(xun)環使用。這(zhe)一(yi)設計的優點(dian)在(zai)于(yu)它可以隨時更換(huan)電(dian)解質(zhi)。

2、固(gu)定式電(dian)(dian)解質堿(jian)性燃料電(dian)(dian)池。電(dian)(dian)池堆的(de)(de)每一(yi)個電(dian)(dian)池都有一(yi)個屬于(yu)自己的(de)(de)獨(du)立(li)的(de)(de)電(dian)(dian)解質，他被放(fang)在兩個電(dian)(dian)解之間的(de)(de)隔膜材料里。這個設計由(you)于(yu)其結(jie)構的(de)(de)簡單性，現(xian)已廣泛應用于(yu)航天飛行器(qi)中。

3、可溶解燃料堿性燃料電池。在(zai)電解質中(zhong)混(hun)合了肼或氨這(zhe)類燃料。這(zhe)個(ge)設計成本(ben)低，結構(gou)緊密，制(zhi)作簡單且易(yi)于補充燃料。

堿性燃料電池的優缺點

1、優點

（1）效(xiao)率高(gao)，因為氧在堿性(xing)介質(zhi)中的還原反應比其他(ta)酸性(xing)介質(zhi)高(gao)。

（2）因為是堿性(xing)介(jie)質，可以用(yong)非鉑催化劑。

（3）因工作溫度低，堿(jian)性介(jie)質，所(suo)以可以采(cai)用(yong)鎳(nie)板做雙極板。

2、缺點

因為電解質為堿性(xing)，易與CO2生成K2CO3、Na2CO3沉淀，嚴重影響(xiang)電池性(xing)能，所以必須(xu)除去(qu)CO2，這給其在常規環(huan)境中(zhong)應用帶來(lai)很大(da)的困(kun)難。

堿性燃料電池的應用

1、航天飛行器用動力電(dian)源。

2、軍事裝(zhuang)備電(dian)源。

3、電(dian)動汽車(che)用的動力電(dian)源。

4、民用發電裝(zhuang)置。