电子说
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%。
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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