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燃料电池

燃料电池概况


        燃料电池是一种直接通过电化学反应将燃料的化学能转化成电能的发电装置。与传统的电池概念不同,燃料电池不需要充电,只要在它的阳极侧连续输入氢气等燃料,同时在阴极侧通入氧化剂气体(如空气或氧气),燃料电池就能源源不断地输出电能,从而驱动电动机工作。由于燃料电池直接将燃料的化学能转换为电能,中间未经燃烧过程(亦即燃料电池不是一种热机),因此不受卡诺循环(Carnot Cycle)限制,可以获得更高的转化效率。
       按电解质种类,燃料电池大致可分为五类:碱性燃料电池(AFC)、质子交换膜燃料电池(PEMFC)、磷酸燃料电池(PAFC)、熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)、固体氧化物燃料电池(SOFC)。在PEMFC系列中,以甲醇或乙醇为燃料的直接醇类燃料电池(Direct Alcohol Fuel Cell, DAFC)因其独特的性能已经成为燃料电池研究重要领域。
        与传统电池不同,燃料电池电池不是通过充放电过程是实现其电子转移。燃料电池象一个电化学能源工厂,需要有燃料供应系统,氧化剂供应系统,发电系统,水、热管理系统、电力系统以及控制系统组成。
        燃料电池已经在固定式发电设备、电动汽车和航天器应用中崭露头角。燃料电池汽车被认为是未来新能源汽车的最终解决方案之一。
(来源:马紫峰主编, 《过程工程导论》,化学工业出版社,北京,2009年1月)

 


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