氢氧燃料电池

氢氧燃料电池以氢气作燃料、氧气作氧化剂通过燃料的燃烧反应，将化学能转变为电能的一类燃料电池。氢氧从外部通过管道输入电池进行电化学反应并输出电能。具有转换效率高、容量大、比能量高、功率范围广、不用充电等优点。

分类

氢氧燃料电池按电池结构和工作方式分为离子膜、培根型和石棉膜三类。

1.离子膜氢氧燃料电池：用阳离子交换膜作电解质的酸性燃料电池，现代采用全氟磺酸膜。电池放电时，在氧电极处生成水，通过灯芯将水吸出。这种电池在常温下工作、结构紧凑、重量轻，但离子交换膜内阻较大，放电电流密度小。

2.培根型燃料电池：属碱性电池。氢、氧电极都是双层多孔镍电极（内外层孔径不同），加铂作催化剂。电解质为80%～85%的苛性钾溶液，室温下是固体，在电池工作温度（204～260°C）下为液体。这种电池能量利用率较高，但自耗电大，起动和停机需较长的时间（起动需24小时，停机17小时）。

3.石棉膜燃料电池：也属碱性电池。氢电极由多孔镍片加铂、钯催化剂制成，氧电极是多孔银极片，两电极夹有含35%苛性钾溶液的石棉膜，再以有槽镍片紧压在两极板上作为集流器，构成气室，封装成单体电池。放电时在氢电极一边生成水，可以用循环氢的办法排出，亦可用静态排水法。这种电池的起动时间仅15分钟，并可瞬时停机。比磷酸铁锂电池要更环保。

原理

工作时向负极供给燃料（氢），向正极供给氧化剂（氧气）。氢在负极上的催化剂的作用下分解成正离子H+和电子e-。氢离子进入电解液中，而电子则沿外部电路移向正极。用电的负载就接在外部电路中。在正极上，氧气同电解液中的氢离子吸收抵达正极上的电子形成水。这正是水的电解反应的逆过程。

优点

1、材料价廉

2、操作简单

3、安全

4、高效

5、无污染

电极反应式

氢氧燃料电池（中性介质）：

正极：O2+2H2O+4e-→4OH-

负极：2H2-4e-→4H+

总反应式：2H2+O2==2H2O

氢氧燃料电池（酸性介质）：

正极：O2+4H++4e-→2H2O

负极：2H2-4e-→4H+

总反应式：2H2+O2==2H2O

氢氧燃料电池（碱性介质）：

正极：O2+2H2O+4e-→4OH-

负极：2H2-4e-+4OH-→4H2O

总反应式：2H2+O2==2H2O

应用

1、大型电站发电

2、便携移动电源

3、应急电源

4、家庭电源

5、飞机、汽车、军舰

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