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《燃料电池发展历程及研究现状》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、1.研究背景2.燃料电池3.催化剂4.表征方法5.展望燃料电池综述1.研究背景1.1能源问题?1.2燃料电池1.3燃料电池催化剂?1.1能源问题人类历史显示，能源技术的突破和创新都促进了社会的繁荣和人类的进步。1.1能源问题目前我们所面临的是能源危机和环境污染等问题。1.1能源问题燃料电池是直接以化学反应方式将燃料的化学能转换为电能的能量转换装置，是一种绿色的能源技术。1.1燃料电池美国《时代周刊》将燃料电池列为21世纪的高科技之首。在我国的科技发展规划中，燃料电池技术也被列为重要的发展方向之一。燃料电池
2、发电是继水力、火力和核能发电之后的第四类发电技术。1.1燃料电池燃料电池发电是继水力、火力和核能发电之后的第四类发电技术。1.1燃料电池的特点燃料电池的能量转换效率高，不受卡诺效率限制。清洁、环保。燃料电池不需要锅炉、汽轮机等大型设备、没有SOx、NOx气体和固体粉尘的排放。1.1燃料电池的特点可靠性和操作性良好，噪声低。所用燃料广泛，占地面积小，建厂具有很大灵活性。燃料电池的基本组成阳极、阴极、电解质和催化剂。燃料电池的分类按电解质的种类不同。有酸性、碱性、熔融盐类或固体电解质碱性燃料电池（AFC）磷酸
3、燃料电池（PAFC）熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)固体氧化物燃料电池（SOFC）质子交换膜燃料电池（PEMFC）1839年1889年20世纪60年代1973年1993年1959年燃料电池发展历程目前1839年1839年,英国科学家Grove首先介绍了燃料电池的原理性实【1】。[1]GroveWR.Phil.Mag.,1839,14:1271889年，L.Mond和C.Langer以铂黑为电催化剂，以钻孔的铂为电流收集器组装出燃料电池，当工作电流密度为3.5mA/cm-2时，电池的输出电压为0.73V。这个
4、研究已经很接近现代的燃料电池了[2][2]衣宝廉.燃料电池——原理·技术·应用.第一版.北京:北京化学工业出版社,2000,1-4。1889年20世纪60年代,燃料电池首次应用在美国航空航天管理局(NASA)的阿波罗登月飞船上作为辅助电源,为人类登月球做出了积极贡献。20世纪60年代1959年培根制造出能够工作的燃料电池，也就是一部燃料电池的5kW的焊接机。同年，Allis-Chalmers公司也推出了第一部以燃料电池为动力的农用拖拉机。1973年研究重点从航天转向地面发电装置,磷酸燃料电池(PAFC)、
5、熔融碳酸盐电池(MCFC)以及直接采用天然气、煤气和碳氢化合物作燃料的固体氧化物燃料电池(SOFC)作为电站或分散式电站相继问世1973年发生石油危机后，世界各国普遍认识到能源的重要性人们研究了以净化重整气为燃料的磷酸型燃料电池(PAFC，称为第一代燃料电池)以净化煤气、天然气为燃料的熔融碳酸盐型燃料电池(MCFC，称为第二代燃料电池)还有固体氧化物电解质燃料电池(SOFC，称为第三代燃料电池)1973年1993年,加拿大Ballard电力公司展示了一辆零排放、最高时速为72km/h、以质子交换膜燃料电池
6、(PEMFC)为动力的公交车[2],引发了全球性燃料电池电动车的研究开发热潮.[2]PraterKB.J.PowerSources,1993,37:1811993年目前在PEMFC向商业化迈进的过程中，氢源问题异常突出，氢供应设施建设投资巨大，氢的贮存与运输技术以及氢的制备技术等还远落后于PEMFC自身的发展，20世纪末，以醇类直接为燃料的燃料电池成为了研究与开发的热点，受到了世界各国的广泛重视，并取得了长足的进展。目前直接醇类燃料电池直接甲醇燃料电池(DMFC)直接乙醇燃料电池(DEFC)直接醇类燃料电
7、池直接甲醇燃料电池（DMFC）最早于20世纪60、70年代分别由英国的Shell和法国的Exxon-Alsthom提出[16][16]McNicolBD,RandDAJ,WilliamsKR.Directmethanol-airfuelcellsforroadtransportation.JournalofPowerSources,1999,83:15-31进入90年代后，美国、欧共体、加拿大、日本、中国等国家相继开展了对直接甲醇燃料电池的研究和应用方面的探索直接醇类燃料电池世界领先地位的研究机构美国洛斯
8、阿拉莫斯国家实验室（LosAlamosNationalLaboratory，LANL）、加利福尼亚工学院喷气推进实验室（JetPropulsionLabroratory）德国西门子、意大利CNR-TAE研究院及英Newcastle大学等都在进行DMFC的研究ntonucciV.Directmethanolfuelcellsformobileapplications:Astrategyforthefuture.FuelCells
