一、氫燃料電池的工作原理
氫燃料電池的核心是電堆,電堆的核心是膜電極。上圖是一個(ge) 膜電極的示意圖,一個(ge) 膜電極主要有催化劑層(正極材料,負極材料),擴散層,質子交換膜,雙極板(正極板,負極板)。正極材料和負極材料上塗有貴金屬催化劑鉑,而雙極板是另外一個(ge) 非常核心的零部件,雙極板的上麵是氣體(ti) 液體(ti) 的流場。膜電極類似於(yu) 動力電池係統中的鋰離子電池單體(ti) (電芯),膜電極一片一片的串聯起來便組成了一個(ge) 電堆。
氫氣側(ce) 位負極,氧氣側(ce) (空氣)為(wei) 正極。氫氣從(cong) 進氣口穿過膜電極上的流場,然後通過氣體(ti) 擴散層,在負極催化劑層的鉑的作用下失去電子,成為(wei) 質子。質子通過質子交換膜,進入到正極側(ce) 的催化劑層與(yu) 得到電子的氧氣結合生成水。與(yu) 此同時,膜電極外部電子從(cong) 負極到正極以產(chan) 生電流。通過燃料電池內(nei) 部的氧氣和氫氣越多,單位麵積產(chan) 生的電流越大。
二、燃料電池化學反應式
燃料電池是原電池中一種比較特殊的電池,它與(yu) 原電池形成條件有一點相悖,就是不一定兩(liang) 極是兩(liang) 根活動性不同的電極,也可以用相同的兩(liang) 根電極。解決(jue) 此類問題必須抓住一點:燃料電池反應實際上等同於(yu) 燃料的燃燒反應,但要特別注意介質對產(chan) 物的影響。今天我們(men) 對高中考試中常用的有代表性的幾種燃料電池進行了總結,希望大家能夠掌握!