氢燃料电池的原理和特点

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氢气也能够跟氧气在一起剧烈燃烧,但在燃料电池却不是利用燃烧来获取能量,下面我们一起来看看氢燃料电池的原理和特点。

氢燃料电池的原理和特点

氢燃料电池原理简介

氢燃料电池是将氢、氧等燃料转化为水,通过电解水的逆反应释放能量的一种材料。氢位于阴极,氧位于阳极,电解质位于电池内部。化学能通过这种化学反应转化为电能。因为它的排放物是水,没有其他污染排放物,所以通常被称为绿色燃料氢经济。由于其低噪声、高效率,已被广泛应用于航天能源、汽车能源等领域。

氢燃料电池原理

我们常见的干电池和蓄电池都是储能装置,在需要的时候可以释放其内部能量来满足需求;氢燃料电池是一种能量转换装置,也是一种发电装置,在需要的时候可以提供氢气和氧气进行能量转换,燃料电池通过将它们转化为水并排出来释放能量。为了提高氢燃料电池的能量转换效率,电极通常由特殊的多孔材料制成,以增加气体和电解质之间的接触面积,并在电池的化学反应中起催化作用。

氢燃料电池的原理和特点

1、无污染

氢燃料电池的化学反应是2H2+O2==2H2O。以氢气和氧气为原料,只能生产水和能源,对环境没有污染。

2.没有噪音

在燃料电池通过化学反应将化学能转化为电能的过程中,严格来说是没有噪音的,但是噪音很低,不会对人造成很大影响,只有55dB左右。适用于室内或有噪声要求的场所。

3.高效率

由于化学能不需要热能和机械能的中间转化,直接转化为电能,其发电效果可以达到50%以上,相当高。

氢燃料电池的特性

(1)无污染。燃料电池对环境没有污染。它是通过电化学反应代(原创www.isoyu.com版权)替燃烧(汽油和柴油)或储能(蓄电池)——最典型的传统备用电源方案。燃烧会释放COx、NOx、SOx气体和灰尘等污染物。如上所述,燃料电池只产生水和热。如果氢气是由可再生能源(光伏板、风力发电等)产生的。),整个循环是一个不产生有害物质的完整过程。

(2)无噪音。燃料电池运行安静,噪音只有55dB左右,相当于正常通话的水平。这使得燃料电池适用于室内安装,或噪音有限的室外场所。

(5)效率高。燃料电池的发电效率可以达到50%以上,这是由燃料电池的转换特性决定的。化学能可以直接转化为电能,不需要热能和机械能之间的中间转化HA。

氢燃料电池的应用

自20世纪60年代以来,氢燃料电池已成功应用于航空航天领域。往返于太空和地球之间的阿波罗宇宙飞船就配备了这样一种体积小、容量大的装置。20世纪70年代后,随着人们不断掌握各种先进的制氢技术,氢燃料电池很快被用于发电和汽车。

大型电站,无论是水电、火电还是核电,都是将产生的电力输送到电网,然后输送给用户。然而,由于不同用户的负荷不同,电网有时会出现高峰,有时会出现低谷,从而导致停电或电压不稳定。此外,传统火电厂的燃烧能量约70%消耗在锅炉、汽轮机等大型设备上,这也消耗了大量的能量,燃烧时会排放出大量的有害物质。利用氢燃料电池发电,直接将燃料的化学能转化为电能,无需燃烧,能量转化率高达60% ~ 80%,污染小,噪音小,设备大小,灵活性大。

氢具有化学活性,可以与许多金属或合金结合。一些金属或合金吸收氢后,形成一种金属氢化物,其中一些氢含量很高,甚至高于液态氢的密度,金属氢化物在一定温度下会分解释放吸收的氢,构成良好的储氢材料。

随着制氢技术的发展,氢燃料电池离我们的生活越来越近。到时候氢气会像气体一样通过管道送到千家万户,每个用户会用金属氢化物储存罐储存氢气,然后连接氢燃料电池,再连接各种电器设备。它将为人们创造一个舒适的生活环境,减少繁重的生活事务。希望这种清洁方便的新能源——氢燃料电池能尽快应用到人们的日常生活中。