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时间:2018-12-29
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1、为了适应公司新战略的发展,保障停车场安保新项目的正常、顺利开展,特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划碱性燃料电池隔膜材料 关于燃料电池的研究 摘要:能源问题一直是世界关注的焦点问题。目前常规一词能源主要是通过燃烧来利用,即以热的形式直接或间接利用。因此,热与其他各种形式能量之间的相互转换便成为能量利用的中心问题。化学反应是能量转换的重要途径,而化学电源--燃料电池具有高能量密度的特性,是高效能量储存与转换的应用典范。本文着重总结了燃料电池的工作原理、结构、分类、制备工艺及其应用等。
2、关键词:燃料电池工作原理结构分类制备工艺应用 燃料电池(FuelCell)被称为连续电池,是一种将存在于燃料与氧化剂中的化学能直接转化为电能的发电装置。燃料和空气分别送进燃料电池,电就被奇妙地生产出来。它从外表上看有正负极和电解质等,像一个蓄电池,但实质上它不能“储电”而是一个“发电厂”。燃料电池的概念是1839年提出的,至今已有大约160年的历史。 (1)燃料电池的特点: ①能量转化效率高它直接将燃料的化学能转化为电能,中间不经过燃烧过程,因而不受卡诺循环的限制。目前燃料电池系统的燃料—电能转
3、换效率在45%~60%,而火力发电和核电的效率大约在30%~40%。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解,并感受到安保行业的发展的巨大潜力,可提升其的专业水平,并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展,保障停车场安保新项目的正常、顺利开展,特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划 ②有害气体SOx、NOx及噪音排放都很低,CO2排放因能量转换效率高而大幅度降低,无机械振动。 ③燃料适用范围广。 ④积木化强规模及安装地点灵活,燃料电池电站占地面积小,建设周期短,电站功率可
4、根据需要由电池堆组装,十分方便。燃料电池无论作为集中电站还是分布式电,或是作为小区、工厂、大型建筑的独立电站都非常合适。 ⑤负荷响应快,运行质量高燃料电池在数秒钟内就可以从最低功率变换到额定功率,而且电厂离负荷可以很近,从而改善了地区频率偏移和电压波动,降低了现有变电设备和电流载波容量,减少了输变线路投资和线路损失。 (2)燃料电池的类型: 碱性燃料电池、质子交换膜燃料电池、熔融碳酸盐燃料电池、微生物燃料电池 一、碱性燃料电池:由法兰西斯·汤玛士·培根所发明,以碳为电极,并使用氢氧化钾为电解质
5、。 1、原理 氢氧燃料电池有两个燃料入口,氢及氧各由一个入口进入电池,中间则有一组多孔性石墨电极,电解质则位于碳阴极及碳阳极中央。氢气经由多孔性碳阳极进入电极中央的氢氧化钾电解质,在接触后进行氧化,产生水及电子。H2+2OH→2H2O+e-目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解,并感受到安保行业的发展的巨大潜力,可提升其的专业水平,并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展,保障停车场安保新项目的正常、顺利开展,特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划 电子经由外电路提供电
6、力并流回阴极,并在阴极与氧及水接触后反应形成氢氧根离子。O2+2H2O+4e-→4OH 最后水蒸汽及热能由出口离开,氢氧根离子经由氢氧化钾电解质流回阳极,完成整个电路。 碱性燃料电池的化学反应式为: 碱性燃料电池通常用氢氧化钾或氢氧化钠为电解质,导电离子为OH,燃料为氢。阳极反应:H2+2OH→2H2O+O2标准电极电位为- 阴极反应:1/2O2+H2O+2e-→2OH标准电极电位为 总反应:1/2O2+O2+H2→H2O理论电动势为=- AFC的催化剂主要用贵金属铂、钯、金、银和过渡金属
7、镍、钴、锰等。 2、分类 (1)循环式电解质碱性燃料电池。电解质溶液被泵入燃料电池的碱腔,电解质在碱腔中循环使用。这一设计的优点在于它可以随时更换电解质。 (2)固定式电解质碱性燃料电池。电池堆的每一个电池都有一个属于自己的独立的电解质,他被放在两个电解之间的隔膜材料里。这个设计由于其结构的简单性,现已广泛应用于航天飞行器中。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解,并感受到安保行业的发展的巨大潜力,可提升其的专业水平,并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展,保障停车场安保新项目
8、的正常、顺利开展,特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划 (3)可溶解燃料碱性燃料电池。在电解质中混合了肼或氨这类燃料。这个设计成本低,结构紧密,制作简单且易于补充燃料。 3、优缺点 AFC的优点是: ①效率高,因为氧在碱性介质中的还原反应比其他酸性介质高; ②因为是碱性介质,可以用非铂催化剂; ③因工作温度低,碱性介质,所以可以采用镍板做双极板。 AFC的缺点是:----- 因为电解质为碱性,易与CO2生成K2CO3、Na2C
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