谁能给我介绍一下氢氧燃料电池的结构和工作原理详细
结合以下燃料电池系统基本结构图说一下工作原理和各部件作用:
氢氧燃料电池以氢气作燃料为还原剂,氧气作氧化剂,通过燃料的燃烧反应,将化学能转变为电能的电池,与原电池的工作原理相同。
氢氧燃料电池工作时,向氢电极供应氢气,同时向氧电极供应氧气。氢、氧气在电极上的催化剂作用下,通过电解质生成水。这时在氢电极上有多余的电子而带负电,在氧电极上由于缺少电子而带正电。接通电路后,这一类似于燃烧的反应过程就能连续进行。
质子交换膜燃料电池又称为聚合物电解质膜燃料电池(PEMFC),是一种主要用于交通运输、固定式燃料电池和便携式燃料电池的燃料电池。其主要特征包括较低的温度/压力范围(50至100℃)和特殊的质子传导聚合物电解质膜
①氢氧供给分系统:航天器携带的氢和氧采用超临界液态贮存,可缩小贮罐体积,解决失重条件下气、液态的分离问题,但要求贮罐绝热性能好、耐低温、耐高压(氧罐为6兆帕、氢罐为3~3.5兆帕)。
②排水分系统:主要有动态排水和静态排水两种方式。前者把带有水蒸气的氢气循环输送到冷却装置,使水蒸气冷凝成水进行分离;后者依靠多孔纤维编织材料(如灯芯)将冷凝后的水吸附出来,又称灯芯排水。电池组排出的水经净化后可供航天员饮用或作冷却剂。
③排热分系统:电池组通过冷却剂(如乙二醇水溶液)循环,将废热带到辐射器向外排放,以维持电池组正常工作的温度范围。
④自动控制分系统:包括电池组工作压力、温度、排水与排气、电压、安全和冷却液循环等的控制与调节。所测量的参数传送到航天员座舱的显示器或由遥测设备发回地面。当电池组出现故障时,自动切换到备份电池组供电。
工作原理:
氢氧燃料电池以氢气作燃料为还原剂,氧气作氧化剂,通过燃料的燃烧反应,将化学能转变为电能的电池,与原电池的工作原理相同。
氢氧燃料电池工作时,向氢电极供应氢气,同时向氧电极供应氧气。氢、氧气在电极上的催化剂作用下,通过电解质生成水。这时在氢电极上有多余的电子而带负电,在氧电极上由于缺少电子而带正电。接通电路后,这一类似于燃烧的反应过程就能连续进行。
工作时向负极供给燃料(氢),向正极供给氧化剂(氧气)。氢在负极上的催化剂的作用下分解成正离子H+和电子e-。氢离子进入电解液中,而电子则沿外部电路移向正极。用电的负载就接在外部电路中。在正极上,氧气同电解液中的氢离子吸收抵达正极上的电子形成水。这正是水的电解反应的逆过程。
氢氧燃料电池不需要将还原剂和氧化剂 全部储藏在电池内的装置
氢氧燃料电池的反应物都在电池外部它只是提供一个反应的容器 2H2+O2=2H2O
氢气和氧气都可以由电池外提供
燃料电池是一种化学电池,它利用物质发生化学反应时释出的能量,直接将其变换为电能。从这一点看,它和其他化学电池如锌锰干电池、铅蓄电池等是类似的。但是,它工作时需要连续地向其供给反应物质——燃料和氧化剂,这又和其他普通化学电池不大一样。由于它是把燃料通过化学反应释出的能量变为电能输出,所以被称为燃料电池。
具体地说,燃料电池是利用水的电解的逆反应的"发电机"。它由正极、负极和夹在正负极中间的电解质板所组成。最初,电解质板是利用电解质渗入多孔的板而形成,2013年正发展为直接使用固体的电解质。
工作时向负极供给燃料(氢),向正极供给氧化剂(空气,起作用的成分为氧气)。氢在负极分解成正离子H+和电子e-。当氢离子进入电解液中,而电子就沿外部电路移向正极。用电的负载就接在外部电路中。在正极上,空气中的氧同电解液中的氢离子吸收抵达正极上的电子形成水。这正是水的电解反应的逆过程。此过程水可以得到重复利用,发电原理与可夜间使用的太阳能电池有异曲同工之妙。
燃料电池的电极材料一般为惰性电极,具有很强的催化活性,如铂电极、活性碳电极等。
利用这个原理,燃料电池便可在工作时源源不断地向外部输电,所以也可称它为一种"发电机"。
谁能给我介绍一下氢氧燃料电池的结构和工作原理详细
氢氧燃料电池工作时,向氢电极供应氢气,同时向氧电极供应氧气。氢、氧气在电极上的催化剂作用下,通过电解质生成水。这时在氢电极上有多余的电子而带负电,在氧电极上由于缺少电子而带正电。接通电路后,这一类似于燃烧的反应过程就能连续进行。工作时向负极供给燃料(氢),向正极供给氧化剂(氧气)。...
什么是氢燃料电池
氢氧 燃料电池 是以氧气作为氧化剂,以氢气作为燃料,然后经过燃料的各种化学反响,进而将发生的化学能转化为电能有一种 电池 。今天小编就来给我们介绍一下氢氧燃料电池的作业原理介绍。氢氧燃料电池作业原理 氢氧燃料电池以氢气作燃料为还原剂,氧气作氧化剂,经过燃料的焚烧反响,将化学能转变为电能的电池...
给汽车除碳用的那个氢氧除碳机谁知道怎么样,原理是啥?
氢氧除碳机是以水为除碳原料,通电化学分解产生氢气和氧气,并经由发动机进气歧管输入发动机燃烧室。氢气体积轻密度小,具有较强的渗透性和催化性,能够渗透至积碳和焦状物内部,逐步进行催化软化,一层一层地剥离燃烧,彻底清除附着在燃烧室,进、排气门,喷油嘴,火花塞,活塞上的积碳和焦状物。氧气具有...
关于氢氧原电池 能给我讲讲它的原理吗
碱溶液、负极反应式为:2H2 + 4OHˉ-4eˉ== 4H20 正极为:O2 + 2H2O + 4eˉ== 4OH- 盐溶液、则负极反应式为:2H2-4eˉ=4H(阳离子),正极为:O2+4eˉ+2H2O=4OHˉ工作时向负极供给燃料(氢),向正极供给氧化剂(空气,起作用的成分为氧气).氢在负极分解成正离子H+和电子e-.氢离子...
给汽车除碳用的那个氢氧除碳机谁知道怎么样,原理是啥?
罗孚氢氧除碳机通过电解方式提取水中氢氧原子,形成氢氧混合气流,并经由发动机进气歧管输入发动机燃烧室,待布朗气充满发动机燃烧室后,点火引燃,运用氢氧催化原理(在高温燃烧过程中可产生O、H和OH等活性原子,一方面可促进汽油中中长碳氢链的高温裂解,使氧化反应的速度加快)、富氧燃烧原理(汽油中的蜡和胶质等不纯物也是...
化学:氢氧燃料电池的原理.
利用这个原理,燃料电池便可在工作时源源不断地向外部输电,所以也可称它为一种"发电机"。一般来讲,书写燃料电池的 化学反应方程式 ,需要高度注意电解质的 酸碱性 。在正、负极上发生的 电极反应 不是孤立的,它往往与 电解质溶液 紧密联系。如氢—氧燃料电池有酸式和碱式两种,在酸溶液中负极...
氢氧燃料电池中,是电极让氢气与氧气变为请离子和氧离子,在反应对吧...
氢氧燃料电池,通过燃料的燃烧反应,将化学能转变为电能的电池,与原电池的工作原理相同。氢氧燃料电池工作时,向氢电极供应氢气,同时向氧电极供应氧气。氢、氧气在电极上的催化剂作用下,通过电解质生成水。这时在氢电极上有多余的电子而带负电,在氧电极上由于缺少电子而带正电。接通电路后,这一类似于...
有方法能把氧与氢合成水吗?是怎样的?
把氢气和氧气合成水是完全可以的。1.将氢气点燃在氧气中燃烧。氢气必须是纯氢气(不混合氧气),不然会发生爆炸,发生安全事故。氢气和氧气混合点燃生成水但也会发生爆炸,这是由于氢气和氧气直接充分接触,发生剧烈的化学反应,释放大量的热。2.氢氧燃料电池。氢氧燃料电池将氢气和氧气发生化学反应中的热能...
帮我讲讲明白 燃烧电池(高二) 讲得好另有给分!
以氢气作燃料,氧气作氧化剂,通过燃料的燃烧反应,将化学能转变为电能的电池。 氢氧燃料电池工作时,向氢电极供应氢气,同时向氧电极供应氧气。氢、氧气在电极上的催化剂作用下,通过电解质生成水。这时在氢电极上有多余的电子而带负电,在氧电极上由于缺少电子而带正电。接通电路后,这一类似于燃烧的反应过程就能连续进...
看到一个报道,说氧化2氢过量会致人死亡,那是什么玩意啊?
一氧化二氢不仅在许多疾病组织比如说恶性肿瘤中发现,而且大量的科学事实已经证明,一氧化二氢是形成疾病的必要条件。对于使用一氧化二氢上瘾的人们来说,目前没有任何手段能够帮助他们摆脱它,戒掉就意味死亡。一氧化二氢在环境方面已经造成重大的危害,其具体表现如下:又名氢氧酸,是酸雨的主要组成部分,...
泊查仁怡: 向左;H 2 -2e - +2OH - =2H 2 O、2H 2 +O 2 =2H 2 O (1)在原电池中负极失去电子,经导线传递到正极上.在该燃料电池中氢气在负极通入,氧气在正极通入.所以通过负载的电子流动方向是从左向右流动.(2)氢气在负极失去电子,发生氧化反应,电极反应式为H 2 -2e - +2OH - =2H 2 O,总的反应式是2H 2 +O 2 =2H 2 O.
滁州市13012223661: 美国阿波罗宇宙飞船上使用的氢氧燃料电池是一种新型的化学电池,其构造如图所示;两个电极均由多孔性碳制成,通入的气体由孔隙中逸出,并在电极表面... - ?
泊查仁怡:[答案] (1)氢氧燃料电池中,通入氢气的一极为电源的负极,通入氧气的一极为原电池的正极,由于电解质溶液呈碱性,则负极电极反应式为:2H2-4e-+4OH-=4H2O(或H2-2e-+2OH-=2H2O),正极电极反应式为:O2+4e-+2H2O=4OH-, 故答案为:负;...
滁州市13012223661: 被誉为改变未来世界的十大新科技之一的燃料电池具有无污染、无噪音、高效率的特点.下图为氢氧燃料电池的结构示意图,电解质溶液为KOH溶液,电极材... - ?
泊查仁怡:[答案] (1)向右 (2)2H2O+O2+4e-===4OH- 2H2+4OH--4e-===4H2O(3)C3H8+3H2O催化剂高温3CO+7H2 (4)CH4+10OH--8e-===CO+7H2O(每空2分) 略
滁州市13012223661: 美国阿波罗号宇宙飞船上 使用的氢氧燃料电池是一种新型的 化学电源,其构造如右图所示:a、 b两个电极 - ?
泊查仁怡: (2)解;a%=3.6*10^3kJ/(350/(18*2) ,*572)*100%=64.7% (3)解;W1=Pt=1.5W*30*60=2700J W2=2700/0.647=4173.1J V=4173.1/572000*2*22.4=0.327L
滁州市13012223661: (1)被誉为改变未来世界的十大新科技之一的燃料电池具有无污染、无噪音、高效率的特点.如图为氢氧燃料电池的结构示意图,电解质溶液为KOH溶液,电极... - ?
泊查仁怡:[答案] (1)①根据原电池工作原理,负极上失电子,电子从负极沿外电路流向正极,所以通过负载的电子流动方向是向右.故答案为:向右;②正极上氧气得电子和水生成氢氧根离子,发生还原反应,所以电极反应式为2H 2 O+O ...
滁州市13012223661: 氢氧燃料电池 - ?
泊查仁怡: 石墨是多孔结构的,有很大的表面积比,在潮湿条件下,由于氢气和氧气的电负性不同,会通过负载和溶液形成的回路放电(当断开负载的时候表现为两级间的电压),重新形成离子态进入溶液,离子中和后重新变成水.这就是氢——氧燃料电...
滁州市13012223661: 美国阿波罗宇宙飞船上使用的氢氧燃料电池是一种新型的化学电源,其构造如图所示:a、b两个极均由多孔性碳 - ?
泊查仁怡: (1)氢氧燃料电池中,通入氢气的一极为电源的负极,通入氧气的一极为原电池的正极,由于电解质溶液呈碱性,则负极电极反应式为2H2-4e-+4OH-=4H2O(或H2-2e-+2OH-=2H2O),正极电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-,故答案为:负;正...
滁州市13012223661: 氢氧燃料电池一般用什么做电极? - ?
泊查仁怡: 氢氧燃料电池按电池结构和工作方式分为离子膜、培根型和石棉膜三类. 1.离子膜氢氧燃料电池:用阳离子交换膜作电解质的酸性燃料电池,现代采用全氟磺酸膜.电池放电时,在氧电极处生成水,通过灯芯将水吸出.这种电池在常温下工作...
滁州市13012223661: 燃料电池的原理 - ?
泊查仁怡: 燃料电池工作原理 燃料电池的一般结构为燃料(负极)|电解质(液态或固态)|氧化剂(正极).在燃料电池中,负极常称为燃料电极或氢电极,正极常称为氧化剂电极、空气电极或氧电极.燃料有气态如氢气、一氧化碳、二氧化碳和碳氢化合...
滁州市13012223661: 《化学反应原理》中的“燃料电池”的氢氧燃料电池帮我详细的解释一下?
泊查仁怡: 你去网易jshlshzhzh博客看吧. 氢氧燃料电池:C-H2/KOH(30%)/O2-C 负极:2H2-4e-+4OH-=4H2O 正极:O2+2e-+2H2O=4OH- 总方程式:2H2+O2=2H2O 氢氧燃料电池:C-H2/H2SO4/O2-C 负极:2H2-4e-=4H+ 正极:O2+2e-+4H+=2H2O 总方程式:2H2+O2=2H2O