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    什么是甲烷燃料電池,甲烷燃料動(dòng)力電池的優(yōu)缺點(diǎn)

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    瀏覽:- 發(fā)布日期:2022-08-19 10:53:14【

    什么是甲烷燃料電池呢?很多小伙伴是想要知道這是一個(gè)什么類型的電池的,接下來(lái)我們便一起來(lái)看看什么是甲烷燃料電池,甲烷燃料動(dòng)力電池的優(yōu)缺點(diǎn)吧。

    甲烷燃料電池


    一、什么是甲烷燃料電池


    甲烷燃料電池是化學(xué)電池里的氧化還原電池。燃料電池是燃料和氧化物(一般是氧氣)在電極周邊參與原電池反應(yīng)的化學(xué)電池。甲烷(CH4)燃料電池就是通過(guò)沼氣(主要成分為CH4)身為燃料的電池,與氧化物O2反應(yīng)生成CO2和H2O.反應(yīng)中得失電子就能形成電流從而發(fā)電。美國(guó)科學(xué)家設(shè)計(jì)出以甲烷等碳?xì)浠衔餅槿剂系男滦碗姵?,其成本費(fèi)用極大的小于以氫為燃料的傳統(tǒng)燃料電池。燃料電池使用氣體燃料和氧氣可以直接反應(yīng)形成電能,其工作效率高、環(huán)境污染低,是一種非常有潛力的能源利用方式。但傳統(tǒng)燃料電池使用氫為燃料,而氫既不易制取又難以儲(chǔ)存,造成燃料電池成本費(fèi)用持續(xù)上升。


    二、燃料動(dòng)力電池的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)


    燃料動(dòng)力電池優(yōu)點(diǎn):


    1.低污染:使用氫氣與氧氣身為燃料,反應(yīng)物只有水和熱,若使用烴類生成水,二氧化碳和熱,并沒(méi)有污染物。


    2.高效率:直接將燃料里的化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能,故不受卡諾循環(huán)的限制。3.無(wú)噪音:電池本體在發(fā)電時(shí),不需要?jiǎng)e的機(jī)件的配合,所以并沒(méi)有噪音問(wèn)題。4.適用范圍廣:供應(yīng)的電力范圍非常廣泛,小到計(jì)算器大到火力發(fā)電廠。不需要充電:電池本體中不包括燃料,僅需不斷地供給燃料便可不斷地發(fā)電。


    燃料動(dòng)力電池不足之處:


    1.燃料來(lái)源不全面普及:氫氣的儲(chǔ)存可說(shuō)是困難又危險(xiǎn),而甲醇、乙醇、或天然氣缺乏供給系統(tǒng),沒(méi)有辦法方便快捷的供給給使用者。無(wú)標(biāo)準(zhǔn)化的燃料:現(xiàn)如今目前市面上有以天然氣、甲烷、甲醇與氫氣作為主要燃料的


    電池,雖然供給顧客很多種選擇,但因?yàn)闆](méi)有單一化及標(biāo)準(zhǔn)化的燃料,要能營(yíng)利是艱難的,并且燃料種類的更換有可能使現(xiàn)有的供給系統(tǒng)進(jìn)行改裝,產(chǎn)生額外成本。


    2.容積太大:現(xiàn)階段的燃料動(dòng)力電池容積也還太大攜帶太麻煩。成本費(fèi)用過(guò)高:現(xiàn)階段燃料動(dòng)力電池使用有助于提高發(fā)電的效率的材料,但成本費(fèi)用也就相對(duì)應(yīng)的高,但是經(jīng)由先進(jìn)制造技術(shù)的改進(jìn)及批量生產(chǎn),成本費(fèi)用已降低許多。


    三、甲烷做燃料電池電極方程式


    溶液甲烷燃料電池的電解質(zhì)溶液為KOH,生成的CO2還要與KOH反應(yīng)生成K2CO3,所以總反應(yīng)為:


    CH4 + 2KOH+ 2O2 = K2CO3 + 3H2O。


    負(fù)極:CH4 – 8e- + 10OH- == CO32- +7H2O,


    正極:2O2 + 4H2O + 8e- = 8OH-


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