谁在陪着你，应是和我当年一样满脸欢喜，沉湎于你的甜言蜜语。
一燃料电池的组成结构
1电极
燃料电池的电极是燃料发生氧化反应与氧化剂发生还原反应的电化学反应场所其性能的好坏关键在于触媒的性能电极的材料与电极的制程等
电极主要可分为两部分其一为阳极另一为阴极厚度一般为200－500mm其结构与一般电池之平板电极不同之处在于燃料电池的电极为多孔结构所以设计成多孔结构的主要原因是燃料电池所使用的燃料及氧化剂大多为气体（例如氧气氢气等）而气体在电解质中的溶解度并不高为了提高燃料电池的实际工作电流密度与降低极化作用故发展出多孔结构的的电极以增加参与反应的电极表面积而此也是燃料电池当初所以能从理论研究阶段步入实用化阶段的重要关键原因之一
目前高温燃料电池之电极主要是以触媒材料制成例如固态氧化物燃料电池的Y2O3－stabilized－ZrO2及熔融碳酸盐燃料电池的氧化镍电极等而低温燃料电池则主要是由气体扩散层支撑一薄层触媒材料而构成例如磷酸燃料电池与质子交换膜燃料电池的白金电极等
2电解质隔膜
电解质隔膜的主要功能在分隔氧化剂与还原剂并传导离子故电解质隔膜越薄越好但亦需顾及强度就现阶段的技术而言其一般厚度约在数十毫米至数百毫米至于材质目前主要朝两个发展方向其一是先以石棉膜碳化硅SiC膜铝酸锂膜等绝缘材料制成多孔隔膜再浸入熔融锂－钾碳酸盐氢氧化钾与磷酸等中使其附着在隔膜孔内另一则是采用全氟磺酸树脂及YSZ
3集电器
集电器又称作双极板具有收集电流分隔氧化剂与还原剂疏导反应气体等之功用集电器的性能主要取决于其材料特性流场设计及其加工技术
二燃料电池的优点
1发电效率高
燃料电池发电不受卡诺循环的限制理论上它的发电效率可达到85%～90%但由于工作时各种极化的限制目前燃料电池的能量转化效率约为40%～60%若实现热电联供燃料的总利用率可高达80%以上
2环境污染小
燃料电池以天然气等富氢气体为燃料时二氧化碳的排放量比热机过程减少40%以上这对缓解地球的温室效应是十分重要的另外由于燃料电池的燃料气在反应前必须脱硫而且按电化学原理发电没有高温燃烧过程因此几乎不排放氮和硫的氧化物减轻了对大气的污染
3比能量高
液氢燃料电池的比能量是镍镉电池的800倍直接甲醇燃料电池的比能量比锂离子电池能量密度最高的充电电池高10倍以上目前燃料电池的实际比能量尽管只有理论值的10%但仍比一般电池的实际比能量高很多
4噪音低
燃料电池结构简单运动部件少工作时噪声很低即使在11MW级的燃料电池发电厂附近,所测得的噪音也低于55dB
5燃料范围广
对于燃料电池而言只要含有氢原子的物质都可以作为燃料例如天然气石油煤炭等化石产物,或是沼气酒精甲醇等因此燃料电池非常符合能源多样化的需求可减缓主流能源的耗竭
6可靠性高
当燃料电池的负载有变动时它会很快响应无论处于额定功率以上过载运行或低于额定功率运行它都能承受且效率变化不大由于燃料电池的运行高度可靠可作为各种应急电源和不间断电源使用
7易于建设
燃料电池具有组装式结构安装维修方便不需要很多辅助设施燃料电池电站的设计和制造相当方便
三燃料电池的应用研究
碱性燃料电池AFC是最早开发的燃料电池技术在20世纪60年代就成功的应用于航天飞行领域磷酸型燃料电池也是第一代燃料电池技术是目前最为成熟的应用技术已经进入了商业化应用和批量生产由于其成本太高目前只能作为区域性电站来现场供电供热熔融碳酸型燃料电池是第二代燃料电池技术,主要应用于设备发电固体氧化物燃料电池以其全固态结构更高的能量效率和对煤气天然气混合气体等多种燃料气体广泛适应性等突出特点发展最快应用广泛成为第三代燃料电池
目前正在开发的商用燃料电池还有质子交换膜燃料电池PEMFC它具有较高的能量效率和能量密度,体积重量小冷启动时间短,运行安全可靠另外由于使用的电解质膜为固态可避免电解质腐蚀燃料电池技术的研究与开发已取得了重大进展技术逐渐成熟并在一定程度上实现了商业化作为21世纪的高科技产品,燃料电池已应用于汽车工业能源发电船舶工业航空航天家用电源等行业受到各国政府的重视
我国燃料电池研究始于20世纪50年代末70年代国内的燃料电池研究出现了第一次高峰主要是国家投资的航天用AFC,如氨/空气燃料电池肼/空气燃料电池乙二醇/空气燃料电池等80年代我国燃料电池研究处于低潮90年代以来随着国外燃料电池技术取得了重大进展在国内又形成了新一轮的燃料电池研究热潮1996年召开的第59次香山科学会议上专门讨论了燃料电池的研究现状与未来发展鉴于PAFC在国外技术已成熟并进入商品开发阶段我国重点研究开发PEMFCMCFC和SOFC中国科学院将燃料电池技术列为九五院重大和特别支持项目国家科委也相继将燃料电池技术包括DAFC列入九五十五攻关 863973等重大计划之中燃料电池的开发是一较大的系统工程官产研结合是国际上燃料电池研究开发的一个显著特点也是必由之路目前我国政府高度重视研究单位众多具有多年的人才储备和科研积累产业部门的兴趣不断增加需求迫切这些都为我国燃料电池的快速发展带来了无限的生机
另一方面我国是一个产煤和燃煤大国煤的总消耗量约占世界的25%左右造成煤燃料的极大浪费和严重的环境污染随着国民经济的快速发展和人民生活水平的不断提高我国汽车的拥有量包括私人汽车迅猛增长致使燃油的汽车越来越成为重要的污染源所以开发燃料电池这种洁净能源技术就显得极其重要这也是高效合理使用资源和保护环境的一个重要途径
声明以上源于程序系统索引或网民分享提供仅供您参考使用不代表本网站的研究观点证明有效请注意甄别内容来源的真实性和权威性申请删除