碱性燃料电池

1、这项技术为航天飞机的动力和饮用水供应等航天工作发展最快的电池阿尔卡林珀赛尔(AFC)和磷酸盐燃料电池。碱性燃料电池的设计基本上类似于质子交换膜燃料电池，但电解质用作水溶液或稳定的氢氧化钾基质。电化学反应：阳极反应：阴极反应：碱性燃料电池的工作温度约为80。虽然运转速度快，但其功率密度比质子交换膜燃料电池的密度低10倍左右，因此汽车使用起来很别扭。但是它们是燃料电池中生产成本最低的，可以用于小型固定发电设备。碱性燃料电池原理结构，AFC，AFC的优点如下。(1)在碱性介质中，氧的还原反应比其他酸性介质高，因此效率高；(2)由于是碱性介质，可以使用郑智薰铂催化剂。(3)工作温度低，碱性介质，因此可

2、以用镍板制作双极板。AFC，缺点是(1)电解质是碱性的，容易产生K2CO3，Na2CO3沉淀，对电池性能有严重影响，因此需要去除CO2，这给在一般环境下的应用带来了很大困难。(2)电池的水量平衡问题复杂，影响电池的稳定性。碱性燃料电池、碱性燃料电池达到实用水平，单体电池必须平行形成电池堆，堆结构取决于其电解质的形态，有3种类型(1)循环电解质碱性燃料电池。将电解质溶液泵入燃料电池的碱性腔中，电解质在碱性腔中循环。这个设计的优点是电解质可以随时改变。(2)固定电解质碱性燃料电池。电池堆中的每个电池都有自己的电解质，放置在两次电解之间的隔膜材料上。这种设计由于结构简单，现在被广泛用于宇宙飞船。(3

3、)可溶燃料碱性燃料电池。电解质中混合了肼和氨等燃料。该设计成本低，结构紧密，制造简单、容易补充的燃料。碱性燃料电池电极，疏水扩散电极：使用粘结剂粘合碳粉的亲水电极：用烧结金属粉末制造，碱性燃料电池排水，反应气体循环法冷凝排水电解质排水法，AFC使用问题，1，隔膜材料研究案例AFC使用石棉作为隔膜材料。石棉起到致癌作用，为了寻找替代材料，对聚四氟乙烯(PPS)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚雪纺(PSF)等材料进行了研究，在碱性溶液中，PPS和PTFE具有良好的耐蚀性和抵抗力，可以有效阻止液体渗透气体的通过，其中PPS优于石棉，因此隔膜2、将二氧化碳毒性强的作用空气用作氧化剂，可以与氧气一起进入电极

4、和电解质，形成碳酸盐，减少电流磷oh的量，影响电解质的电导率，在电极微孔中容易析出，切断和损伤多孔催化结构和电极。磷酸燃料电池(phosphoric acid fuel cell - PAFC)、磷酸燃料电池是目前商业上发展最快的燃料电池之一。以液态磷酸为电解质。磷酸燃料电池的工作温度在150-200左右，但为了提高反应速度，电极需要铂催化剂。由于工作温度高，阴极的反应速度比质子交换膜燃料电池的阴极快。工作温度高，抗杂质能力强。磷酸燃料电池的效率比其他燃料电池低约40%，加热时间比质子交换膜燃料电池长。具有结构简单、稳定、电解质挥发度低的优点。磷酸燃料电池可以用作公共汽车的动力。磷酸燃料电池，需要以下条件：(1)阳极，阴极之间的高电子导电，小电阻。(2)离子导电率高，电子导电率低的电解质与阳极接触，由电荷的离子输出。(3)氢和氧提供各自的电极，电极催化剂(固体)、氢和氧(气体)、电解质(液体)的三相界面反应。(4)不发生氢和氧的直接接触。磷酸盐燃料电池特性，发电效率高，环境负担低，适应多种燃料，噪音低，振动低，运行成本低，安装场所限制低，工作大气压操作安全，部分负荷特性好，热回收容易。使用贵金属催化剂，燃料气体的CO容易产生毒性，对燃料气体的净化处理要求高，