氫氧燃料電池
??? 燃料電池是一種化學電池,它利用物質發生化學反應時釋出的能量,直接將其變換為電能。從這一點看,它和其他化學電池如錳干電池、鉛蓄電池等是類似的。但是,它工作時需要連續地向其供給反應物質——燃料和氧化劑,這又和其他普通化學電池不大一樣。由于它是把燃料通過化學反應釋出的能量變為電能輸出,所以被稱為燃料電池。
具體地說,燃料電池是利用水的電解的逆反應的"發電機"。它由正極、負極和夾在正負極中間的電解質板所組成。最初,電解質板是利用電解質滲入多孔的板而形成,現在正發展為直接使用固體的電解質。
工作時向負極供給燃料(氫),向正極供給氧化劑(空氣,起作用的成分為氧氣)。氫在負極分解成正離子H+和電子e-。氫離子進入電解液中,而電子則沿外部電路移向正極。用電的負載就接在外部電路中。在正極上,空氣中的氧同電解液中的氫離子吸收抵達正極上的電子形成水。這正是水的電解反應的逆過程。
利用這個原理,燃料電池便可在工作時源源不斷地向外部輸電,所以也可稱它為一種"發電機"。
一般來講,書寫燃料電池的化學反應方程式,需要高度注意電解質的酸堿性。 在正、負極上發生的電極反應不是孤立的,它往往與電解質溶液緊密聯系。如氫—氧燃料電池有酸式和堿式兩種,在酸溶液中負極反應式為:2H2-4e-==4H+ 正極反應式為:O2 + 4H+ +4eˉ== 2H2O;如是在堿溶液中,則不可能有H+出現,在酸溶液中,也不可能出現OHˉ。
若電解質溶液是堿溶液則負極反應式為:2H2 + 4OHˉ-4eˉ== 4H20 正極為:O2 + 2H2O + 4eˉ== 4OHˉ
氫氧燃料電池 hydrogen oxygen fuel cell
以氫氣作燃料,氧氣作氧化劑,通過燃料的燃燒反應,將化學能轉變為電能的電池。
氫氧燃料電池工作時,向氫電極供應氫氣,同時向氧電極供應氧氣。氫、氧氣在電極上的催化劑作用下,通過電解質生成水。這時在氫電極上有多余的電子而帶負電,在氧電極上由于缺少電子而帶正電。接通電路后,這一類似于燃燒的反應過程就能連續進行。