燃料電池的用途及前景

燃料電池是一種把燃料所具有的化學能直接轉(zhuǎn)換成電能的化學裝置，又稱電化學發(fā)電器,。它是繼水力發(fā)電、熱能發(fā)電和原子能發(fā)電之后的第四種發(fā)電技術(shù),。由于燃料電池是通過電化學反應(yīng)把燃料的化學能中的吉布斯自由能部分轉(zhuǎn)換成電能,，不受卡諾循環(huán)效應(yīng)的限制，因此效率高; 另外,，燃料電池用燃料和氧氣作為原料,；同時沒有機械傳動部件，故沒有噪聲污染,，排放出的有害氣體極少,。由此可見，從節(jié)約能源和保護生態(tài)環(huán)境的角度來看,，燃料電池是具有發(fā)展前途的發(fā)電技術(shù),。

燃料電池是一種能量轉(zhuǎn)化裝置,它是按電化學原理,即原電池工作原理,等溫的把貯存在燃料和氧化劑中的化學能直接轉(zhuǎn)化為電能,因而實際過程是氧化還原反應(yīng),。燃料電池主要由四部分組成,即陽極、陰極,、電解質(zhì)和外部電路,。燃料氣和氧化氣分別由燃料電池的陽極和陰極通入。燃料氣在陽極上放出電子,電子經(jīng)外電路傳導到陰極并與氧化氣結(jié)合生成離子,。離子在電場作用下,通過電解質(zhì)遷移到陽極上,與燃料氣反應(yīng),構(gòu)成回路,產(chǎn)生電流,。同時,由于本身的電化學反應(yīng)以及電池的內(nèi)阻,燃料電池還會產(chǎn)生一定的熱量。電池的陰,、陽兩極除傳導電子外,也作為氧化還原反應(yīng)的催化劑,。當燃料為碳氫化合物時,陽極要求有更高的催化活性。陰,、陽兩極通常為多孔結(jié)構(gòu),以便于反應(yīng)氣體的通入和產(chǎn)物排出,。電解質(zhì)起傳遞離子和分離燃料氣、氧化氣的作用,。為阻擋兩種氣體混合導致電池內(nèi)短路,電解質(zhì)通常為致密結(jié)構(gòu),。

燃料電池是一種電化學的發(fā)電裝置,等溫的按電化學方式,直接將化學能轉(zhuǎn)化為電能而不必經(jīng)過熱機過程,不受卡諾循環(huán)限制,因而能量轉(zhuǎn)化效率高,且無噪音,無污染,正在成為理想的能源利用方式。同時,隨著燃料電池技術(shù)不斷成熟,以及西氣東輸工程提供了充足天然氣源,燃料電池的商業(yè)化應(yīng)用存在著廣闊的發(fā)展前景,。