燃料电池知识简介燃料电池是将所供燃 料的化学能直接变换为电能的一种能量转换装置,是通过连 续供给燃料从而能连续获得 电力的发电装置。燃料电池发生电化学反应的实质是燃料的燃烧反应。它与一般电 池不同之处在于燃料电池的正、负极本身不包含活性物质,只是起催化转换作用。所需燃料(氢或通过甲烷、天然气、煤气、甲醇、乙醇、汽油等石化燃料或生物能源重整制取)和氧(或空气)不断由外界输入,因此燃料电池是名符其实的把化学能转化为电能的装置。一、燃料电池的发展史1839 年,英国的葛洛夫(William Grove)爵士通过将水的电解过程逆转而发现了燃料电池的原理,他能够从氢气和氧气中获取电能,燃料电池概念从此开始。120 年后,另一英国 人培根(Francis T. Bacon)研制出 5kW 的碱性燃料电池组,用作小型机械的动力,使燃料电池走出实验室,应用于人们的生产活动。20 世纪 60 年代末,燃料电池被用作航天飞行器的能源,并逐渐发展地面应用。至1990 年,规模为 11 MW 的燃料电池发电 站在日本运行。能源、环保、交通等原因对燃料电池的发展起了极大的 推动作用,二十一世纪燃料电池将成为重要的高新科技得 以飞速发展。二、燃料电池的优点燃料电池不会燃烧产生火焰,也没有旋转发电机,所以这一化学能直接转化为电能的过程具有许多重要的优点:(1)电效率比任何其它形式的发电技术的电效率都高。 (2)废气如SO2,NOx和 CO 的排放量极低。 (3)由于燃料电池中无运动部件,燃料电池工作时很安静且无机械磨损。(4)电与热量可结合起来用(热电联产厂)。(5)燃料电池的工作特性可满足各 种负荷水平要求。 三、燃料电池的类型有 5 种已知的燃料电池类型,其名称与采用的相应的电解质有关。(1)碱性燃料电池(AFC):采用氢氧化钾溶液作为电解液。这种电解液效率很高(可达 60 一 90%),但对影响纯度的杂质如二氧化碳很敏感,因而运行中需采用纯态氢气和氧气。这一点限制了将其应用于宇宙飞行及国际工程等领域。 (2)质子交换膜燃料电池(PEMFC):采用极薄 的塑料薄膜作为其电解质。无电解质泄漏, 可以获得高的比能量和比功率及低温起动操作等,已经成为新的一代无环境污染电动汽车发电装置。(3)磷酸燃料电池(PAFC):采用浸有浓 H3PO4 的 SiO2 微孔膜作电解质。很适合用于分散式的热电联产系统。(4)熔融碳酸燃料电池(MCFC):采用浸有(K、L i)CO3的 LiAlO2 隔膜为电解质。这种电池...