燃料電池是一種電化學(xué)的發(fā)電裝置.它不同于常規(guī)意義上的電池.
其主要原理是：燃料電池等溫地按電化學(xué)方式直接將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能.它不經(jīng)過(guò)熱機(jī)過(guò)程,因此不受卡諾循環(huán)的限制,能量轉(zhuǎn)化效率高（40－60％）；幾乎不產(chǎn)生NOx和SOx的排放.而且,CO2的排放量也比常規(guī)發(fā)電廠減少40％以上.正是由于這些突出的優(yōu)越性,燃料電池技術(shù)的研究和開(kāi)發(fā)倍受各國(guó)政府與大公司的重視,被認(rèn)為是21世紀(jì)首選的潔凈、高效的發(fā)電技術(shù)
它工作時(shí)氧化劑和還原劑可以不斷從外界輸入,同時(shí)將電極反應(yīng)產(chǎn)物不斷排出電池,把能源中燃料燃燒反應(yīng)的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能,具有能量轉(zhuǎn)化率高,可持續(xù)使用的優(yōu)點(diǎn)
氫氧燃料電池:
負(fù):H2 - 2e- = 2H+
正:O2 +4H+ + 4e- = 2H2O
全反應(yīng):2H2 + O2 = 2H2O
直接甲醇燃料電池(DMFC)反應(yīng)式:
負(fù)：CH3OH + H2O - 6e- = CO2 + 6H+
正：3/2O2 + 6H+ + 6e = 3 H2O
全反應(yīng)：CH3OH + 3/2O2 = CO2 + 2 H2O
鋁-空氣-水
負(fù):4Al - 12e- = 4Al3+
正:3O2 + 6H2O + 12e- = 12OH-
全反應(yīng):4Al + 3O2 + 6H2O = 4Al(OH)3