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問題解答

什么是燃料電池?

日期:2017年4月26日 10:37

燃料電池是一種將燃料的化學能直接轉化為電能的裝置(對質子交換膜燃料電池來說,燃料是氫氣),根據這點,它其實可以被稱為是一種發電機。燃料電池的核心是膜電極,包含扮演著電解質角色的質子交換膜和其兩側的催化電極。燃料電池工作的時候,氫氣和空氣中的氧氣被分別引入陽極和陰極。在陽極,催化劑使得氫氣裂解成質子和電子,質子然后穿過離子膜到達陰極;電子則從外電路到達陰極,形成直流電;都到達陰極后,質子和電子,還有氧氣一起形成水,也就是燃料電池運行的唯一產物。

對這項技術不太熟悉的人往往有時候會混淆燃料電池和普通蓄電池。的確,燃料電池在某些方面很像蓄電池,但是它的燃料(化學能)不是存儲在電池內部的,而是從外部供給的,它本身其實只是一個發電機。因此,燃料電池沒有所謂的“充電”這一概念。當沒有燃料后,我們只需給電池加注燃料它就可繼續運行。這一和內燃機相似的特點是燃料電池和蓄電池相比最大的優點。目前,給燃料電池汽車加氫的時間和給普通汽車加油的時間相比差不多,但是給純電動汽車充電則至少要花費數個小時時間才能達到同樣的行駛里程。

一個燃料電池單電池在正常工作情況下只能產生小于1V的電壓,遠不夠驅動汽車或者備用電源系統。因此,許多電池必須被連在一起形成電堆。電堆產生的能量取決于電池面積大小和電池數量。質子交換膜燃料電池引起廣泛關注是因為它的簡單結構、適用范圍、快速啟動并在幾乎所有領域都有成功應用的示范等特點和事實,包括便攜電源,汽車,固定電站等。氫燃料電池被普遍認為是我們這個世紀高漲能源需求的答案之一。

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