碱性燃料电池的优点_碱性燃料电池的缺点

科通芯城 发表于 2020-01-20 15:12:00 收藏 已收藏
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碱性燃料电池的优点_碱性燃料电池的缺点

科通芯城 发表于 2020-01-20 15:12:00
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  碱性燃料电池的优点

  AFC与其他类型燃料电池相比,具有以下优点。

  ①碱性燃料电池可以在一个宽温度(80~230℃)和压力[(2.2-45)×105Pa]范围内运行。因其可以在较低的温度(大约80℃)下运行,故它的启动也很快,但其电力密度却比质子交换膜燃料电池的密度低十几倍。

  ②AFC具有较高的效率(50%~55%)。因由氢氧电解液所提供的快速动力学效应,故碱性燃料电池可获得很高的效率。尤其是氧的反应(O2-》OH-)比酸性燃料电池中氧的还原反应容易得多,因此,活性损耗非常低。

  ③性能可靠,可用非贵金属作催化剂,是燃料电池中生产成本最低的一种电池。碱性燃料电池中的快速动力学效应使银或镍可用以替代铂作为催化剂。其电池本体可以用价格低的耐碱塑料制作,且使用的是廉价的电解液。这样,碱性燃料电池堆的成本显著下降。

  ④通过电解液完全的循环,电解液被用作冷却介质,易于热管理;更为均匀的电解液的集聚,解决了阴极周围电解液浓度分布问题;提供了利用电解液进行水管理的可能性;若电解液已被二氧化碳过度污染,则有替换电解液的可能性。当电解液循环时,燃料电池被称为“动态电解液的燃料电池”,这种循环使碱性燃料电池动力学特性得到了进一步的改善。

  

  碱性燃料电池的缺点

  ①碱性燃料电池最大的问题在于二氧化碳的毒化。电池对燃料中C02敏感,碱性电解液对二氧化碳具有显著的化合力,电解液与C02接触会生成碳酸根离子(CO3),这些离子并不参与燃料电池反应,且削弱了燃料电池的性能,影响输出功率;碳酸的沉积和阻塞电极也将是一种可能的风险,这一最终的问题可通过电解液的循环予以处理。使用二氧化碳除气器是增加成本和复杂度的解决方法,它将从空气流中排除二氧化碳气体。

  ②循环电解液的利用,增加了泄漏的风险。氢氧化钾是高腐蚀性的,具有自然渗漏的能力,甚至于透过密封的可能性,具有一定的危险性,且容易造成环境污染。此外,循环泵和热交换器的结构,以及最后的气化器均更为复杂。另一问题在于,如果电解液被过于地循环或单元电池没有完善地绝缘,则在两单元电池间将存在内部电解质短路的风险。

  ③需要冷却装置维护其较低的工作温度。

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