应用电化学论文作业题目燃料电池的发展现状及研究进展学院化学与化学工程学院专业班级制药 134 班姓名郭莹莹1摘要燃料电池是一种清洁高效的能源利用方式,它是一种能够持续将化学能转化为电能的能量转换装置。 发展燃料电池对于改善环境和实现能源可持续发展有重要意义。本文介绍了燃料电池的工作原理、分类及燃料电池的优点, 详细阐述了燃料电池现在的发展现状和未来研究前景的展望。关键词 :燃料电池转换装置应用 发展21 燃料电池的工作原理及分类燃料电池 ( Fuel Cell,FC) 是把燃料中的化学能通过电化学反应直接转换为电能的发电装置。 按电解质分类, 燃料电池一般包括质子交换膜燃料电池( Proton Exchange Membrane Fuel Cell,PEM-FC) 、磷酸燃料电池 ( Phosphoric Acid Fuel Cell,PAFC) 、碱性燃料电池 ( Alkaline Fuel Cell ,AFC) 、固体氧化物燃料电池( Solid Oxide Fuel Cell ,SOFC) 及熔融碳酸盐燃料电池( Molten CarbonateFuel Cell,MCFC) 等。以质子交换膜燃料电池为例,主要部件包括: 膜电极组件( Membrane Elec-trode Assembly, MEA) 、双极板及密封元件等。 膜电极组件是电化学反应的核心部件, 由阴阳极多孔气体扩散电极和电解质隔膜组成。电解质隔膜两侧分别发生氢氧化反应与氧还原反应,电子通过外电路作功, 反应产物为水。额定工作条件下,一节单电池工作电压仅为0.7 V 左右。为了满足一定应用背景的功率需求,燃料电池通常由数百个单电池串联形成燃料电池堆或模块。因此,与其它化学电源一样, 燃料电池的均一性非常重要。燃料电池发电原理与原电池类似 ( 见图 1) ,但与原电池和二次电池比较,需要具备一相对复杂的系统,通常包括燃料供应、氧化剂供应、水热管理及电控等子系统,其工作方式与内燃机类似。理论上只要外部不断供给燃料与氧化剂,燃料电池就可以续发电。图 1 PEMFC 基本原理燃料电池从发明至今已经经历了100 多年的历程。于能源与环境已成为人3类社会赖以生存的重点问题。近20 年以来,燃料电池这种高效、洁净的能量转化装置得到了各国政府、开发商及研究机构的普遍重视。燃料电池在交通运输、便携式电源、 分散电站、航空及水下潜器等民用与军用领域展现出广阔的应用前景。目前,燃料电池汽车、电站及便携式电源等均处于示范阶段,在商业化道路上还需要解决成本、 寿命等一些瓶颈问题。 成本和寿命是相互联系的, 同时满足两者...