燃料电池是将燃料具有的化学能直接变为电能的发电装置。
燃料电池
燃料电池其原理是一种电化学装置,其组成与一般电池相同。其单体电池是由正负两个电极(负极即燃料电极和正极即氧化剂电极)以及电解质组成。不同的是一般电池的活性物质贮存在电池内部,因此,限制了电池容量。而燃料电池的正、负极本身不包含活性物质,只是个催化转换元件。因此燃料电池是名符其实的把化学能转化为电能的能量转换机器。电池工作时,燃料和氧化剂由外部供给,进行反应。原则上只要反应物不断输入,反应产物不断排除,燃料电池就能连续地发电。
总的来说,燃料电池具有以下特点:能量转化效率高;它直接将燃料的化学能转化为电能,中间不经过燃烧过程,因而不受卡诺循环的限制。[2] 燃料电池系统的燃料—电能转换效率在45%~60%,而火力发电和核电的效率大约在30%~40%。安装地点灵活;燃料电池电站占地面积小,建设周期短,电站功率可根据需要由电池堆组装,十分方便。燃料电池无论作为集中电站还是分布式电站,或是作为小区、工厂、大型建筑的独立电站都非常合适。负荷响应快,运行质量高;燃料电池在数秒钟内就可以从最低功率变换到额定功率。
由于燃料电池能将燃料的化学能直接转化为电能,因此,它没有像通常的火力发电机那样通过锅炉、汽轮机、发电机的能量形态变化,可以避免中间的转换的损失,达到很高的发电效率。
燃料电池的燃料一般是有机物,譬如:甲烷、甲醇、乙醇、丙烷等等,而这些物质在做原电池时候,都有二氧化碳气体产生,假如是酸性介质,则气体必须逸出,影响反应进程!而假如是碱性介质,则得到的就不的气体,而是碳酸盐!
为什么不用NaOH而用KOH
前面已经说明白了,由于它们在水中都是强电解质,因此溶液能导电,原理就是离子的迁移.
同时,由于NaOH比KOH的吸水性强得多,在水的催化下,MOH容易与空气中的CO2反应,生成M2CO3,由于离子的物理性能变化,对碱溶液的导电性将有很大影响,因此一般不用NaOH,而用价格较贵的KOH