4.1.1 氢能.. 现在生活和生产用能◇固定能源：电网的电（水电、火电、核电、风能发电、太阳能发电等）◇移动动力源：以石油为代表的液体燃料（汽车、飞机等）◇化学电源：电池（手机、各种小型电动工具）.. 后石油时代大型移动动力源(如汽车动力源)的解决方案◇生物燃料如生物柴油、乙醇等◇开发高比能量、高比功率的二次电池，发展电动车◇以氢为能量载体，用燃料电池发电(即所谓氢能经济)4.1.1 氢能.. 氢气具有比任何燃料都高的比能量燃料 比能量(Wh/kg) 能量密度(Wh/L)压缩氢气 a 33600 600液态氢气 b 33600 2400储氢镁 2400 2100储氢钒 700 4500甲醇 5700 4500汽油 12400 9100a:环境温度@20MPa 压力；b:低温环境@0.1MPa 压力. . 氢能来源◇ 矿物燃料制氢◇ 再生能源电解制氢储氢方法◇ (1)压缩氢气(CHG)◇ 将 CHG 装在 20~35MPa 玻璃纤维加强的铝瓶中。◇ ◇优点：质量轻、成本低、技术成熟以及燃料补充迅速等。◇ ◇缺点：体积大、存在安全问题。◇ (2)液态氢◇ 冷冻氢气至-253℃以下，形成液态氢，并储存在低温容器中。◇ ◇优点：体积小、能量密度高、燃料补充迅速。◇ ◇缺点：生产成本和销售成本昂贵，具有挥发性等。◇ (3)储氢金属◇ 使氢气与金属镁和钒反应形成储氢金属，储氢反应是可逆的并◇ 与分解温度有关(最高可达 300)℃ 。◇ ◇优点：尺寸紧凑、使用安全等。◇ ◇缺点：氢气分离温度高(储氢镁分离温度 287)℃ 以及相对较低◇ 的比能量(储氢钒比能量为 700Wh/kg)。◇ ※纳米材料储氢······4.1.2 燃料电池概述◇ 燃料电池(Fuel Cell)是一种把燃料氧化的化学能直◇ 接转换为电能的“发电装置”。◇ (问世于 1839 年)4.1.2 燃料电池概述 燃料电池组成与基本工作原理(1)阳极(燃料电极)：为燃料和电解液提供了接触面，在催化剂作用下发生氧化反应并输出电子到外电路。(2)阴极(氧气电极)：为氧气和电解液提供了接触面，在催化剂作用下发生还原反应并从外电路接受电子。(3)电解液：用于在阳极和阴极之间传递燃料反应的离子。总反应式：2H2 + O2→ 2H2O e-燃料与氧化剂经催化剂作用，经过电化学反应生成电能和水。4.1.2 燃料电池概述 燃料电池堆由于单元燃料电池产生的电压很低(约 0.7V)，须将它们串联连接，构成“燃料电池堆”，才能得到所需工作电压。4.1.2 燃料电池概述 燃料电池堆◇采用双极板实现单元燃料电池的连接。◇同一块双极板的两个...
