燃料电池的分类及应用课件

燃料电池、燃料电池的分类、燃料电池的特点燃料电池的发展历程四、燃料电池的应用燃料电池的分类及应用燃料电池、燃料电池的分类、燃料电池的特点燃料电池的发展历程四、燃料电池的应用燃料电池的分类一料电池的分类1、按燃料电池的运行机理分分为酸性燃料电池和碱性燃料电池2.按电解质的种类不同,有酸性、碱性、熔融盐类或固体电解质2.1碱性燃料电池(AFC)2.2质子交换膜燃料电池(PEMFC)2.3磷酸燃料电池(PAFC)24熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)2.5固体氧化物燃料电池(SOFC3.按燃料类型分。34乙醇燃料电2.1碱性燃料电池(AFC)21.1碱性染料电池简介碱性燃料电池是该技术发展最快的一种电池,主要为空间任务,包括航天飞机提供动力和饮用水使用的电解质为水溶液或稳定的氢氧化钾基质,且电化学反应也与羟簊(OH"从阴极移动到阳秘与氢反应生成水和这些电子是用来为外部电路提供能量,然后才回到阴极与氧和水反应生成更多的羟基离子负极反应:2H2+4OH-→4H2O+4e-正极反应:O2+2H2O+4e-→4OH碱性燃料电池的工作温度大约80°℃C。因此,它们的启动也很快但其电力密度却比质子交换膜燃料电池的密度低十来倍,在汽车中使用显得相当笨拙。不过,它们是燃料电池中生产成本最低的一种电池,因此可用于小型的固定发电装置如同质子交换膜燃料电池一样,碱性燃料电池对能污染催化剂的一氧化碳和其它杂质也非常铭感。此外,其原料不能含有一氧化碳,因为氧化碳能与氢氧化钾电解质反应生成碳酸钾,降低电池的性能。从上世纪80年代中期开始，随着经济发展和城镇化进程的推进，大量农村青壮年劳动力进入城市务工。由于户籍制度造成的二元化结构以及由此衍生的相应的福利保障的缺失，工作、生活的不稳定性等诸多因素，一部分进城务工人员选择将未成年子女留在农村的家中，成为留守儿童。本文采取全国妇联（2013年）对农村留守儿童的界定，是指“父母双方或一方从农村流动到其他地区，孩子留在户籍所在地的农村地区，并因此不能和父母双方共同生活在一起，年龄界定在18岁以下（0-17岁）的儿童。”据全国妇联2013年发布的报告，全国农村留守儿童6102.55万，占农村儿童37.7%，占全国儿童21.88%，与2005年数据相比，数量增加约242万，总体规模继续扩大。庞大的留守儿童成长过程缺少父母的教育和亲情，情感上长期处于孤独状态，行为缺少必要的引导，加之大多数留守儿童身处经济、文化相对落后地区，缺少社会支援系统，常常是独自面对成长过程中的心理、生理和社会等问题，在某些情况下并不能顺畅地渡过成长期，而将这些问题延伸至成年期。虽然不能简单地将农村留守儿童问题化，但千万的农村留守儿童迫切需要我们的关注。在传统父母、子女共同生活在一起的家庭中，父母不仅是子女情感交流、依赖的对象，也是未成年子女认识社会、融入社会最重要的途径。而在农村留守儿童家庭中，大众传媒在一定程度上填补了父母缺位留下的空白，成了寻求感情慰藉、了解社会的重要渠道。因而，了解农村留守儿童媒介使用情况，在此基础上提出针对农村留守儿童媒介素养的目标设定和提升路径就显得尤其重要。一、农村留守儿童媒介使用现状分析媒介素养的提升研究依赖于对留守儿童媒介使用现状的深入了解。目前对留守儿童媒介使用现状并没有全面权威的调查研究结果。有学者做过小规模的调研工作，典型如郑素侠，2011年她通过对河南省许昌县四个村庄进行的问卷调查和深度访谈，其研究结论包括电视在留守儿童媒介接触中占据重要位置以及网络日益成为留守儿童娱乐消遣的工具，这个研究结论也在其他一些学者的研究中出现。然而，综观这些研究结果和笔者长期对江西的实地调查，发现这些研究中可能遗漏以下几个问题：一是根据大众传媒发展现状，留守儿童有机会接触到的电子媒介有电视机、收音机、录音机、录像机、电脑、智能手机；纸质媒介有报纸、杂志和课外书。尽管电视机和电脑网络是留守儿童接触频度最高的媒介，但根据麦克卢汉的媒介理论可以得知，纸质媒介拥有电子媒介不具备的影响力量，对受众将产生更为深远的影响。笔者在江西调查发现，12岁的女孩思雨谈及课外书《哈利·波特》时，多次强调对书本描述的奇妙世界的惊讶，从笔者的观察看，这实际上帮助女孩从《哈利·波特》的阅读经验中极大地丰富自己的想象力。因而，对留守儿童媒介使用情况分析不能简单地用媒介使用时间来衡量，更要充分考虑不同媒介接触对受众产生的影响，这才有助于我们更为科学地设计媒介素养教育的目标和路径。二是在现有的留守儿童媒介素养的研究中，并未对留守儿童进行区分，将留守儿童的媒介使用现状、媒介需求及偏好视作相似。实际上，根据儿童成长和认知发展特点，不同年龄、性别、家庭背景的儿童对媒介需求和使用现状具有差异性。其中，对于具有相似境况的留守儿童，年龄在留守儿童的媒介使用中具有较为明显的差异性。基于儿童成长特点，将留守儿童划分为0-5岁幼童期，6-11岁小学期，12-14岁初中期，15-17岁大龄期。不同年龄阶段的留守儿童媒介需求和使用现状具有明显差异性，幼童期媒介需求主要体现在认知，而在媒介使用上留守儿童存在着缺乏使用能力和引导机会，主要表现在这个阶段的留守儿童缺少符合幼童期需求的读本、故事书等，在电视观看方面也依附于监管家长的观看方式，常常和成人一起看电视，而由于监管的祖辈家长文化、观念有限，并没有意识到引导幼童观看符合他们需求的电视内容。小学期的留守儿童，媒介使用上已具有较大的自主权，他们会根据自己的喜好主动接触自己需求的媒介，而同样面临着能够接触到的媒介有限的问题。在现有的关于留守儿童媒介使用的研究中，也普遍观察到这个现象，即目前能够接触到的媒介主要以电视媒介为主，并从电视观看中获得娱乐、情感慰藉、认识外部世界的多重功能。初中期的留守儿童由于课业负担加重和祖辈家长普遍认为观看电视或接触课外读本会影响到学业而加以管理，在笔者的考察中甚至有奶奶将13岁留守儿童父母从外地邮寄过来的儿童文学读本也锁起来，以免影响学习。另一方面，这个时期的留守儿童对媒介表现出强烈的需求意愿，不仅表现出了娱乐、情感慰藉、认知等需求，而且还需要通过电视学习社会规范和习俗。因此在节假日和无人约束的时候，留守儿童会花费大量的时间在电视机前。此外，在一些经济较为发达的地区，这个年龄段的儿童也开始通过网吧接触互联网，并表现出对互联网极大的兴趣。在15-17岁的大龄留守儿童中，一部分已经结束初中学业留在家里或准备在合适的时间外出务工，一部分离开家继续高一阶段的学习（包括进入技校、中专、高职和高中，因为周末和寒暑假也大都回到农村，本文依然将他们视为留守儿童）。这个群体媒介使用情况出现分化，一部分人不再有课业负担和家长管束，开始更为自由地使用媒介，包括看电视和使用网络媒介；另一部分由于学业负担（尤其是高中生），在媒介使用上花费的时间受到限制。但这个群体也有一个明显共同的特点，即更多地通过电脑和智能手机上网。通过以上分析可以看出，农村留守儿童媒介使用也具有较为复杂的情况。对于这些问题的关注将有助于我们更好地确定媒介素养教育的目的和路径。二、留守儿童媒介教育的目的和路径媒介教育的概念最早产生在上世纪30年代的英国，当时随着电影的普及，与传统文化相左的大众文化在广大青少年中有着越来越强的影响，一些学者开始倡导应培训青少年，以提高其面对传媒的辨识能力。几十年中，媒介教育的概念也不断完善，人们也逐渐达成共识，即媒介教育是为了具备正确理解和有效使用媒介的能力，即获得媒介素养的教育。从这可以看出，媒介教育和媒介素养的概念密切相关，在当下中国的很多文献中，谈及媒介素养的概念等同于媒介素养教育。经过多年的实践，欧美等国媒介教育已发展较为成熟，从小学到大学的不同阶段都对应相应的媒介教育。在中国，媒介教育、媒介素养的概念在上世纪90年代逐渐引入中国，至今媒介教育实践依停留在摸索阶段。谈及农村留守儿童媒介教育的目的和路径时，有两个基本的原则应该受到重视，即一方面要认清媒介素养的培养中既要尊重儿童媒介需求，面对不同年龄段设定不同的媒介教育目的和路径；另一方面又能通过媒介教育，提升媒介素养的能力，从而完善留守儿童认识社会和融入社会的进程。在上文的分析中，不同年龄段的儿童媒介需求是不同的，相应的媒介教育的目的就应有所区分。0-5岁的幼童期，处于认知发展期，媒介接触的内容应符合幼童身心发展的内容，如各类幼儿读本、天线宝宝、巧虎等动画片。这个阶段媒介教育的目的是认知，即通过媒介接触增加常识性的知识。6-11岁的小学期，媒介接触最主要是满足娱乐的需要，为了达到这样的目的，儿童在没有家长的管束下会接触暴力等信息，同时，这个时期的儿童又有强烈的求知欲，希望通过对外部世界的认知获得社会行为规范的常识和标准，所以这个阶段的儿童大多会通过大众传媒寻找符合自己标准的偶像。面对这个年龄段的留守儿童，媒介教育的目的更多的是引导对娱乐性节目的选择，增强对传媒内容的辨识能力。12-14岁初中期留守儿童，对媒介的需求依然停留在高娱乐的需求状态，并继续通过传媒寻找符合自己要求的偶像崇拜，所以媒介教育的目的之一依然是增强对传媒内容的辨识能力。除此之外，应当看到，随着以电脑、智能手机、ipad掌上电脑等代表的网络信息终端设备日益进入留守儿童的视野，这个年龄段的留守儿童也开始使用网络，并学会利用网络的互动功能发言和表达，因为媒介教育的另一个目的便是培养留守儿童网络使用能力，获取参与网络生活的能力。15-17岁大龄留守儿童在媒介需求方面已经不再满足单纯的娱乐功能，尤其是随着网络媒体的发展，他们渴望通过网络媒体更真实地了解现实社会，通过网络媒体获得发言和参与的权利。因此，媒介教育的目的即进一步提高对传媒内容，尤其是网络传媒内容的辨识能力，从而更好地发挥网络媒体赋予的权利。结合不同年龄段留守儿童媒介教育的目的不同，媒介教育的路径也应有所不同。一个现实的困难是，国外成熟的媒介教育系统通常会依附于学校教育体系，但即便是教育基础较好的经济发达地区媒介教育也处于起步阶段，而面对基础教育本就很薄弱的农村地区，单纯指望通过学校系统开展留守儿童的媒介教育困难重重。另一方面，留守儿童问题目前也日益成为一个广受关注的话题，民间组织、社会团体、公益组织都加大对这个群体的关注，因而对留守儿童的媒介教育可以综合各种渠道开展。例如，学者郑素侠提及的参与式媒介教育；教育志愿者卢安克在柴静的访谈中提及的用排演故事剧的方式开展的媒介教育，即通过参与演出故事剧增强对电视媒体暴力内容的反思；以及各类面对农村地区、留守儿童所在地开展的图书捐赠活动；这些都可以更为灵活地成为农村留守儿童媒介教育尝试形式。正如2013年全国妇联发表的留守儿童相关报告中所称，农村留守儿童问题具有长期性、复杂性和紧迫性，必须高度重视留守儿童工作。在父母陪伴、教育缺位，媒介在一定程度上承担引导儿童认知社会、融入社会的功能。在这种情况下，认清留守儿童媒介使用现状，在尊重儿童媒介需求的前提下，多种渠道开展媒介教育已成为帮助留守儿童更健康成长的方法之一。在初中阶段的语文教学过程中，作文是其中较为重要的一部分，然而，这部分也是很多学生的弱势所在。针对学生们在作文中存在水平较弱的普遍性，语文教师在作文环节也是付出了很多的努力，但是效果却并不是十分的乐观。那么针对这种现象，作为语文教师，就要不断的对教学过程中存在的问题进行思考分析，总结出其中存在的不足，及时进行调整，激发学生们对于写作的热情，从而促进学生们写作积极性的提高，进而有效地提高学生的写作水平。一、初中作文教学中存在的问题1.教师的作文教学观念存在问题教师作为学生们学习的主要引导者，他们对于作文的观念直接影响了学生们对于作文的学习，所以，教师一旦对于作文的观念存在偏差，会极大程度的影响学生们对于写作的积极性。教师的观念问题主要表现在：（1）教师很多时候为了应付考试会急于求成，对于作文这部分的教学并没有形成一个完整的体系。教师在进行作文教学的时候，作文课之间并没有形成一种层层递进的关系，各个阶段的作文教学也并没有形成一种逐步递增的关系，这就使得在开展作文教学的过程中，形成一种混乱的教学设计，学生们在进行作文的过程中，也仅仅就是结合某个题目或者是某种主题结合教师的一点所谓的技巧进行写作，他并没有真正的对学生们的写作能力进行有效性的提高和培养。（2）由于当前社会环境的影响，“应试教育思想”肆虐成风，很多教师在开展教学活动的过程中，过分注重作文技巧的教学，在开展教学活动的过程中，一味地采用“高分策略”，也就是提倡学生们要在作文中增加亮点内容，从而吸引阅卷老师的眼球，使得学生们在写作的过程中，大多数时候是华而不实，写出来的内容完全是技巧的拼接，而没有情感的表达，慢慢的，学生们就会失去对于作文的兴趣和积极性，使得学生们对于作文的学习充满了功利性，从而阻碍学生写作能力的提升。2.学生在写作中存在的问题（1）初中阶段的学生，由于刚刚开始由形象思维转化为抽象思维，他们的逻辑思维能力是存在一定的问题的，也就是说，尚且处于一个发展中的状态，那么这种情况在学生们的作文中主要表现在，写出来的文章结构混乱，主体不够明确。我们常常看到在学生们写出来的文章中，会将两个甚至是两个以上句式不同，或者是短语结构不同的句子或短语放在一起，使得他们之间的相互关系变得十分的混乱，同时，结构也不够清晰。甚至很多学生写出来的文章会有不止一个主题，而这些主题似乎都是文章所要描写的主要内容。那么这些问题就会使得读者在进行阅读的过程中，思维混乱，不知道文章在表达什么。（2）由于初中阶段的学生积累量毕竟是有限的，同时，很多学生并不喜欢去积累，而语文是一个长期学习型的学科，它需要学生们进行不断的积累，只有不断的积累，才能够写出更加流畅优美的文章。然而在初中学生们所呈现的作品中，我们常常看到学生们在对自己的观点进行阐述的过程中，不知道该如何正确的表达，很多时候可以说是词不达意，甚至表述方式是完全不正确的。这也就使得文章的整个结构整体的思路变得十分混乱，甚至有可能主题观点就是错误的。这是十分严重的一种现象。（3）由于初中阶段的学生即将面临中考，他们的学习任务十分繁重，学习的时间也就十分紧迫，学习紧张的直接结果就是让很多学生对于语文的学习就?H限于课堂上的时间，他们不愿意或者不能够在课下付出时间去进行积累学习，而语文是一个长期积累性的学科，学生们必须要有足够的知识储备，只有这样，才能够写出更加优秀的文章。然而当前初中阶段的学生对于作文的学习热情并不大，他们的阅读量也是远远不够的，这也是限制学生写作能力提升的重要原因之一。（4）当今的时代是一个信息化的时代，学生们处于一个快捷的社会环境中。艺术是来源于生活的，尤其是对于作文来说，要想写出优秀的文章，就需要作文的主体不断的进行积累，通过自己亲身的体会，写出自己独到的见解。然而由于当前社会环境的影响，学生们过分依赖信息技术，对于生活的感悟和认知存在很大的不足，使得学生们在写作的过程中存在较大的难度。二、初中作文教学的策略1.结合学习的不同情况，制定相应的随笔练习在作文教学中，学生们必不可少的一项就是随笔练习，作文是对学生语言综合运用能力的考察，需要学生能够多练习多积累，所以，教师在开展教学活动的过程中，就要善于引导学生进行随笔练习，但是随笔练习也并不是漫无目的的，教师要根据学习的不同阶段，制定相应的随笔训练，逐步提高学生的写作能力。（1）第一阶段在这个阶段，由于初中阶段的学生理解能力有限，所以，教师在开展教学活动的过程中，要制定一些简单的计划。作文最为重要的特点就是写实，最为可贵的也就是写实，所以，教师在开展教学活动的过程中，要引导学生描写出自己的真情实感，引导学生写出属于自己的文章。例如，教师可以让学生们写一些发生在自己身边的事，可以不要求学生用多么华丽的辞藻，只需要流畅地写出事情的经过，写出自己的真情实感就足够了。（2）第二阶段经过了第一阶段的练习，学生已经具备了一定的写实能力，当看到或者是发生了某件事情之后，学生已经能够用自己的语言表达出来，这时候，教师就要引导学生去升华一些语言的表达方式，在自己的文章中使用一些修辞手法。例如，教师可以给学生制定一个特定的任务，给学生一段文本，让学生利用规定的修辞手法，像拟人、比喻等方式，将文本内容进行升华。通过这种有针对性的训练，可以有效的提高学生对于语言的锤炼能力，让学生在写实的基础上更进一步。（3）第三阶段这一阶段教师就要引导学生写出高水平的文章，引导学生写出有内涵的文章。例如，教师可以给学生制定一个题目，就拿“我的家”为例，引导学生细心观察，透过现象看到本质，描写出妈妈的爱，爸爸的爱，从家中发生的事情，来体现出亲情。经过逐步的练习，有针对性的提高学生的各方面能力，不仅可以有效的提高学生的写作能力，还可以有效的缓解学生的写作压力，引导学生循序渐进，逐步提高自己的写作能力，慢慢产生对写作的兴趣。燃料电池的分类一料电池的分类1、按燃料电池的运行机理分分为酸性燃料电池和碱性燃料电池2.按电解质的种类不同,有酸性、碱性、熔融盐类或固体电解质2.1碱性燃料电池(AFC)2.2质子交换膜燃料电池(PEMFC)2.3磷酸燃料电池(PAFC)24熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)2.5固体氧化物燃料电池(SOFC3.按燃料类型分。34乙醇燃料电2.1碱性燃料电池(AFC)21.1碱性染料电池简介碱性燃料电池是该技术发展最快的一种电池,主要为空间任务,包括航天飞机提供动力和饮用水使用的电解质为水溶液或稳定的氢氧化钾基质,且电化学反应也与羟簊(OH"从阴极移动到阳秘与氢反应生成水和这些电子是用来为外部电路提供能量,然后才回到阴极与氧和水反应生成更多的羟基离子负极反应:2H2+4OH-→4H2O+4e-正极反应:O2+2H2O+4e-→4OH碱性燃料电池的工作温度大约80°℃C。因此,它们的启动也很快但其电力密度却比质子交换膜燃料电池的密度低十来倍,在汽车中使用显得相当笨拙。不过,它们是燃料电池中生产成本最低的一种电池,因此可用于小型的固定发电装置如同质子交换膜燃料电池一样,碱性燃料电池对能污染催化剂的一氧化碳和其它杂质也非常铭感。此外,其原料不能含有一氧化碳,因为氧化碳能与氢氧化钾电解质反应生成碳酸钾,降低电池的性能。2.1.2AFC的优点是:①效率高,因为氧在碱性介质中的还原反应比其他酸性介质高;②因为是碱性介质,可以用非铂催化剂;③因工作温度低,碱性介质,所以可以采用镍板做双极板。2.13AFC的缺点是①因为电解质为碱性,易与CO2生成K2CO3、Na2CO3沉淀,严重影响电池性能,所以必须除去CO2,这给其在常规环境中应用带来很大的困难②2电池的水平衡问题很复杂,影响电池的稳定性。碱性燃料电池类型2.1.4碱性燃料电池要能达到实用的量级,需要将单体电池串联和并联形成电池堆,根据其电解质的形态,堆结构有3种类型■①循环式电解质碱性燃料电池。电解质溶液被泵入燃料电池的碱腔,电解质在碱腔中循环使用。这一设计的优点在于它可以随时更换电解质。■②固定式电解质碱性燃料电池。电池堆的每一个电池都有个属于自己的独立的电解质,他被放在两个电解之间的隔膜材料里。这个设计由于其结构的简单性,现已广泛应用于航天飞行器中③可溶解燃料碱性燃料电池。在电解质中混合了肼或氨这类燃料。这个设计成本低,结构紧密,制作简单且易于补充燃料。214、碱性染料电池的发展现状碱性燃料电池(AlkalineFuelcel,碱性燃料电池)是最早开发并获得成功的燃料电池,早在20世纪60年代就被用于宇宙飞船和登OH等碱性溶液为电解质,用H2或NH3、N2H2裂解的H2或O2为氧化剂,使用贵金属(如Pt、Ag等)和过渡金属(如N等)或者由它庵拿貪。纥为。%刘;楼势电扔息合掣人箜蓰耷的热有笔碱性燃料电池分为中温(工作温度约为523K)和低温(工作温度低于373K)的使用,被证明为安全可靠的太空电源;低温碱性燃料电池是今后开发重点,其应用目标是便携式电源和交通工具用动力电源碱性燃料电池与其他燃料电池相比,碱性燃料电池系统具有较高的电效率60%~90%),可以在室温下快速启动,笄迅速送到额定员荷,而宜电池的本体材料选择广泛,电池造价较低。因此,碱性燃料电池作为高效且价格低廉的成熟携式电源和交通工具用动力电源,具有一定的发展和应用前景碱性燃料在实际使用中,往往采用空气作为氧化剂,空气中的CO2会毒害碱性电解质生成碳酸根离效率和使用燃料电池的催化剂一般采用贵金属門t才能获取电池的高性能要一个控制体系保持电解质浓度的恒定。这些造成碱性燃料电池系统的复杂化,成本增高,尊致其不适于民用、与其他燃料电池相比竞争力降20世纪90年代以来,众多汽车生产商都在研究使用低温燃料电池作为汽车动力的可行性。由于低温碱性燃料电池存在易受C○2毒化等缺陷,使其在汽车上的应用受到限制,因此,除少数机构还在研究碱性燃料电池外,大多数汽车厂商和研究机构都在质子交换膜燃料电池(PEMFC)和直接甲醇燃料电池(DMFC)上寻求突破。然而PEMFC和DMFC都以贵金属Pt为主催化剂,一旦PEMFC和DMFC达到真正的批量生产阶段,将被迫面临Pt的匮乏。碱性燃料电池可以不采用贵金属作催化剂,如果采用C○2过滤器或碱液循环等手段去除CO2,克服其致命弱点后,用于汽车的碱性燃料电池将具有现实意乂。因此,碱性燃料电池领域近年的研究重点是CO2毒化解决方法和替代贵金属的催化剂。22质子交换膜燃料电池(PEMFC)22.1质子交换膜燃料电池简介质子交换膜燃料电池(protonexchangemembranefuelcell,英文简称PEMFC)是一种燃料电池,在原理上相当于水电解的“逆装置。其单电池由阳极、阴极和质子交换膜组成,阳极为氢燃料发生氧化的场所,阴极为氧化剂还原的场所,两极都含有加速电极电化学反应的催化剂,质子交换膜作