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什么是甲醇燃料電池?

時(shí)間:2024-7-30閱讀:1144
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甲醇燃料電池直接使用甲醇作為燃料的燃料電池。

當(dāng)我們聽到燃料電池時(shí),我們通常認(rèn)為氫是燃料,但產(chǎn)生氫氣需要大型設(shè)備,并且運(yùn)輸和儲存爆炸性氫氣的設(shè)備價(jià)格昂貴,因此燃料電池的引入一直很困難。他們的成本高昂。

然而,由于甲醇是液體,因此可以比氫氣儲存更小的體積,從而可以縮小燃料電池的尺寸。它也比氫氣更容易處理,從而更容易引入燃料電池。正因?yàn)槿绱耍A(yù)計(jì)它將應(yīng)用于移動設(shè)備。

甲醇燃料電池的應(yīng)用

甲醇燃料電池只要能發(fā)電,就可以像普通電池一樣使用。

目前,人們開始從汽油汽車轉(zhuǎn)向燃料電池汽車,以減少二氧化碳排放,但目前大多數(shù)燃料電池汽車都使用氫氣。這是因?yàn)槭褂眉状既剂想姵匕l(fā)電仍然存在一些問題。

然而,如果甲醇燃料電池變得更加流行,它們也可以用于為汽車和小型智能手機(jī)和其他設(shè)備中的二次電池提供動力。

甲醇燃料電池原理

甲醇燃料電池主要有兩種類型:直接型和重整型。

這是直接使用甲醇作為燃料的燃料電池,人們常用甲醇燃料電池來指代這類燃料電池。它由甲醇發(fā)生反應(yīng)的燃料電極(負(fù)極)和空氣中的氧氣發(fā)生反應(yīng)的空氣電極(正極)組成。圖 1 顯示了每個(gè)電極的反應(yīng)方程式。

由于燃料電極中鉑等催化劑的作用,甲醇水溶液中的甲醇發(fā)生反應(yīng)并產(chǎn)生電子,因此只要燃料存在,反應(yīng)就會持續(xù)進(jìn)行。通過發(fā)電的同時(shí)供應(yīng)甲醇,可以長期使用。

重整是指從甲醇中提取氫氣。由于提取的氫氣被用作燃料來發(fā)電,因此發(fā)電原理與一般使用氫氣作為燃料的燃料電池相同,但由于起始材料是甲醇,因此這種電池有時(shí)也被稱為甲醇燃料電池。

甲醇重整涉及將甲醇和蒸汽混合并與、氧化鋅或氧化鋁等催化劑反應(yīng),最終將混合物分解成氫氣和二氧化碳。

該反應(yīng)是吸熱反應(yīng),因此必須從外部來源提供熱量才能使反應(yīng)進(jìn)行。盡管為了加速反應(yīng)進(jìn)程優(yōu)選在高溫下進(jìn)行反應(yīng),但上述催化劑在高于300℃的溫度下失去催化活性。


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