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我們在燃料電池(一)中描述了燃料電池的原理,并討論了它們作為可行技術(shù)使用中的一些問題。為了克服各種技術(shù)問題,目前已經(jīng)開發(fā)出多種燃料電池類型。在本篇文章中,將為大家做一個簡單的介紹。
燃料電池分類
燃料電池按電解質(zhì)類型可分為質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)、熔融碳酸鹽燃料電池(MCFC)、磷酸燃料電池(PAFC)、固體氧化物燃料電池(SOFC)、堿性燃料電池(AFC)。
質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)
質(zhì)子交換膜燃料電池(proton exchange membrane fuel cell),簡稱PEMFC。其單電池由陽極、陰極和質(zhì)子交換膜組成,陽極為氫燃料發(fā)生氧化的場所,陰極為氧化劑還原的場所,兩極都含有電化學(xué)反應(yīng)催化劑,通常是鉑基顆粒,質(zhì)子交換膜作為電解質(zhì)。
PEMFC基礎(chǔ)電池反應(yīng):
PEMFC特點:
·發(fā)電過程簡單,能量轉(zhuǎn)換率高;
·結(jié)構(gòu)緊湊,重量輕;
·綠色環(huán)保無污染。
熔融碳酸鹽燃料電池(MCFC)
熔融碳酸鹽燃料電池是由多孔陶瓷陰極、多孔陶瓷電解質(zhì)隔膜、多孔金屬陽極、金屬極板構(gòu)成的燃料電池。電解質(zhì)是熔融態(tài)碳酸鹽,一般為堿金屬Li、K、Na、Cs的碳酸鹽混合物,隔膜材料是LiAlO2,正極和負(fù)極分別為添加鋰的氧化鎳和多孔鎳。
MCFC基礎(chǔ)電池反應(yīng):
MCFC特點:
·具有效率高(高于40%);
·噪音低、無污染、燃料多樣化(氫氣、煤氣、天然氣和生物燃料等);
·余熱利用價值高和電池構(gòu)造材料價廉等。
固體氧化物燃料電池(SOFC)
固態(tài)氧化物燃料電池是指使用固體氧化物為電解質(zhì)且在高溫下工作的燃料電池。在所有的燃料電池中,SOFC的工作溫度Z高,通常位于800~1000℃之間。
SOFC基礎(chǔ)電池反應(yīng):
SOFC特點:
·由于固態(tài)組件,SOFC原則上可以以任何配置構(gòu)造
·沒有液體電解質(zhì)會消除腐蝕和電解質(zhì)管理問題
·由于工作溫度高于600°C,可以實現(xiàn)內(nèi)部重整
·來自SOFC的高溫(1000℃)廢熱可用于產(chǎn)生用于熱電聯(lián)產(chǎn)目的的蒸汽
·高溫有助于實現(xiàn)快速反應(yīng)動力學(xué),而無需任何貴重材料
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