固体氧化物燃料电池论文怎么写
2022-10-29
问:化学燃料电池怎么写?
- 答:依据电解质的不同,燃料电池(Fuel
Cell,
FC)分为碱性燃料电池(AFC)、磷酸型燃料电池(PAFC)、熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)、固体氧化物燃料电池(SOFC)及质子交换膜燃料电池(PEMFC)等。其中属于碱性燃料电池的只有AFC一种,而其余的燃料电池均属于酸性燃料电池,不存在所谓的中性燃料电池,只有电解质为弱酸或弱碱而接近中性的燃料电池。
燃料电池的电极反应式与其电解质的酸碱性紧密联系。
当电解质溶液接近中性时:
负极:2H2-4e=4H+
正极:O2+4e+2H2O=4OH-
当电解质溶液呈酸性时:
负极:2H2-4e=4H+
正极:O2+4e+4H+=2H2O
当电解质溶液呈碱性时:
负极:2H2-4e+4OH-=4H2O
正极:O2+4e+2H2O=4OH-
注意所有的电子e都省略了负号上标,书写时应当加上。 - 答:以H2---O2燃料电池为例子
只要是燃料,一定是在负极失去电子,只要是O2
,一定是在正极得到电子
分三种情况
1
如果电解质溶液显示中性
负极:
H2
-
2e-
=
2H+
正极:O2
+
4e-
+2H2O
=
4OH-
2
如果电解质溶液显示强酸性
负极:
H2
-
2e-
=
2H+
正极:O2
+
4e-
+4H+
=
2H2O
3
如果电解质溶液显示碱性
负极:
H2
-2e-
+
2OH-
=
2H2O
正极:O2
+
4e-
+2H2O
=
4OH-
无论电解质显示什么性,总化学方程式是一样的:2H2
+
O2
=
2H2O
问:化学燃料电池怎么写?
- 答:以H2---O2燃料电池为例子只要是燃料,一定是在负极失去电子,只要是O2 ,一定是在正极得到电子分三种情况1 如果电解质溶液显示中性 负极: H2 - 2e- = 2H+ 正极:O2 + 4e- +2H2O = 4OH-2 如果电解质溶液显示强酸性 负极: H2 - 2e- = 2H+ 正极:O2 + 4e- +4H+ = 2H2O3 如果电解质溶液显示碱性 负极: H2 -2e- + 2OH- = 2H2O 正极:O2 + 4e- +2H2O = 4OH- 无论电解质显示什么性,总化学方程式是一样的:2H2 + O2 = 2H2O
- 答:依据电解质的不同,燃料电池(Fuel Cell, FC)分为碱性燃料电池(AFC)、磷酸型燃料电池(PAFC)、熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)、固体氧化物燃料电池(SOFC)及质子交换膜燃料电池(PEMFC)等。其中属于碱性燃料电池的只有AFC一种,而其余的燃料电池均属于酸性燃料电池,不存在所谓的中性燃料电池,只有电解质为弱酸或弱碱而接近中性的燃料电池。
燃料电池的电极反应式与其电解质的酸碱性紧密联系。
当电解质溶液接近中性时:
负极:2H2-4e=4H+ 正极:O2+4e+2H2O=4OH-
当电解质溶液呈酸性时:
负极:2H2-4e=4H+ 正极:O2+4e+4H+=2H2O
当电解质溶液呈碱性时:
负极:2H2-4e+4OH-=4H2O 正极:O2+4e+2H2O=4OH-
注意所有的电子e都省略了负号上标,书写时应当加上。
问:固体氧化物燃料电池的特点
- 答:SOFC与第一代燃料电池(磷酸型燃料电池,简称PAFC)、第二代燃料电池(熔融碳酸盐燃料电池,简称MCFC)相比它有如下优点:(1)较高的电流密度和功率密度;(2)阳、阴极极化可忽略,彼化损失集中在电解质内阻降;(3)可直接使用氢气、烃类(甲烷)、甲醇等作燃料,而不必使用贵金属作催化剂;(4)避免了中、低温燃料电池的酸碱电解质或熔盐电解质的腐蚀及封接问题;(5)能提供高质余热,实现热电联产,燃料利用率高,能量利用率高达80%左右,是一种清洁高效的能源系统;(6)广泛采用陶瓷材料作电解质、阴极和阳极,具有全固态结构;(7)陶瓷电解质要求中、高温运行(600~1000℃),加快了电池的反应进行,还可以实现多种碳氢燃料气体的内部还原,简化了设备。
除了燃料电池的一般优点外,SOFC还具有以下特点:对燃料的适应性强,能在多种燃料包括碳基燃料的情况下运行;不需要使用贵金属催化剂;使用全固态组件,不存在对漏液、腐蚀的管理问题;积木性强,规模和安装地点灵活等。这些特点使总的燃料发电效率在单循环时有潜力超过60%,而对总的来说体系效率可高达85%,SOFC的功率密度达到1MW/M3,对块状设计来说有可能高达3MW/M3。事实上,SOFC可用于发电、热电回用、交通、空间宇航和其他许多领域,被称为21世纪的绿色能源。
固体氧化物燃料电池具有燃料适应性广、能量转换效率高、全固态、模块化组装、零污染等优点,可以直接使用氢气、一氧化碳、天然气、液化气、煤气及生物质气等多种碳氢燃料。在大型集中供电、中型分电和小型家用热电联供等民用领域作为固定电站,以及作为船舶动力电源、交通车辆动力电源等移动电源,都有广阔的应用前景。