氢氧燃料动力电池的长处以及工作原理介绍

2020-11-29      1098 次浏览

氢氧燃料动力电池的长处


1、材料价廉


2、操作简略


3、安全


4、高效


5、无污染


氢氧燃料动力电池作业原理


燃料动力电池是一种化学电池,它使用物质发作化学反响时释出的能量,直接将其变换为电能。从这一点看,它和其他化学电池如锰干电池、蓄电池等是相似的。但是,它作业时需求接连地向其供给反响物质燃料和氧化剂,这又和其他普通化学电池不大相同。由于它是把燃料经过化学反响释出的能量变为电能输出,所以被称为燃料动力电池。具体地说,燃料动力电池是使用水的电解的逆反响的发电机。它由正极、负极和夹在正负极中心的电解质板所组成。开始,电解质板是使用电解质进入多孔的板而形成,现在正发展为直接使用固体的电解质。


作业时向负极供给燃料(氢),向正极供给氧化剂(空气,起效果的成分为氧气)。氢在负极分解成正离子H+和电子e-。氢离子进入电解液中,而电子则沿外部电路移向正极。用电的负载就接在外部电路中。在正极上,空气中的氧同电解液中的氢离子吸收抵达正极上的电子形成水。这正是水的电解反响的逆进程。


使用这个原理,燃料动力电池便可在作业时源源不断地向外部输电,所以也可称它为一种发电机。


一般来讲,书写燃料动力电池的化学反响方程式,需求高度注意电解质的酸碱性。在正、负极上发作的电极反响不是孤立的,它往往与电解质溶液紧密联系。如氢氧燃料动力电池有酸式和碱式两种,在酸溶液中负极反响式为:2H2-4e-==4H+正极反响式为:O2+4H++4eˉ==2H2O;如是在碱溶液中,则不可能有H+呈现,在酸溶液中,也不可能呈现OHˉ。


若电解质溶液是碱、盐溶液则负极反响式为:2H2+4OHˉ-4eˉ==4H20正极为:O2+2H2O+4eˉ==4OHˉ


若电解质溶液是酸溶液则负极反响式为:2H2-4eˉ=4H+(阳离子),正极为:O2+4eˉ+4H+=2H2O


回忆规律如下:


碱性条件下,容易记住正极的O2、H2O、eˉ、4OHˉ前面的系数分别为1、2、2、4,再用总反响方程式减去上式即可。酸性条件下,易记住负极反响式(4H+)+(-4eˉ)=2H2,经过移项能够得到所需求的方程式,同样用总反响式减上式得到正极反响式。


氢氧燃料动力电池作业时,向氢电极供给氢气,同时向氧电极供给氧气。氢、氧气在电极上的催化剂效果下,经过电解质生成水。这时在氢电极上有多余的电子而带负电,在氧电极上由于短少电子而带正电。接通电路后,这一相似于燃烧的反响进程就能接连进行。


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