碱性燃料电池的工作原理_碱性燃料电池的反应原理

科通芯城 发表于 2020-01-20 15:10:00 收藏 已收藏
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碱性燃料电池的工作原理_碱性燃料电池的反应原理

科通芯城 发表于 2020-01-20 15:10:00
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  碱性燃料电池(alkalinefuelcell,AFC)是一种燃料电池,由法兰西斯·汤玛士·培根(FrancisThomasBacON)所发明,以碳为电极,并使用氢氧化钾为电解质。碱性燃料电池的电能转换效率为所有燃料电池中最高的,最高可达70%。

  碱性燃料电池的工作原理

  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-

  电子经由外电路提供电力并流回阴极,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。

  

  碱性燃料电池的反应原理

  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-0.0828V

  阴极反应:1/2O2+H2O+2e-→2OH-标准电极电位为0.401V

  总反应:1/2O2+O2+H2→H2O理论电动势为0.401-(-0.828)=-1.229V

  AFC的催化剂主要用贵金属铂、钯、金、银和过渡金属镍、钴、锰等。

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