鹼性燃料電池 - 维基百科
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鹼性燃料電池(alkaline fuel cell,AFC)是一種燃料電池,由英国发明家法蘭西斯·湯瑪士·培根(Francis Thomas Bacon)所發明,以碳為電極,並使用氫氧化鉀為電解質, ...
鹼性燃料電池
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鹼性燃料電池(alkalinefuelcell,AFC)是一種燃料電池,由英國發明家法蘭西斯·湯瑪士·培根(FrancisThomasBacon)所發明,以碳為電極,並使用氫氧化鉀為電解質,操作溫度約為攝氏100~250度(最新的鹼性燃料電池操作溫度約為攝氏23~70度)。
NASA早在1960年時便開始將它運用在太空梭的發射及人工衛星上,包括著名的阿波羅計畫也使用這種燃料電池。
AFC的電能轉換效率為所有燃料電池中最高的,最高可達70%。
圖解鹼性氫氧電池1:氫氣流入2:產生電子及水3:電子經由外電路流回陰極4:氧氣流入與水及電子反應形成氫氧根離子5:陰極6:電解質7:陽極8:水蒸氣由出口排出9:氫氧根離子流回陽極
目次
1原理
2優缺點
3參看
4參考文獻
5延伸閱讀
原理編輯
這種燃料電池通過氫和氧之間的氧化還原反應生產電力。
氫氧燃料電池有兩個燃料入口,氫及氧各由一個入口進入電池,中間則有一組多孔性石墨電極,電解質則位於碳陰極及碳陽極中央。
氫氣經由多孔性碳陽極進入電極中央的氫氧化鉀電解質,在接觸後進行氧化,產生水及電子。
H
2
+
2
O
H
−
⟶
2
H
2
O
+
2
e
−
{\displaystyle\mathrm{H}_{2}+\mathrm{2OH}^{-}\longrightarrow\mathrm{2H}_{2}\mathrm{O}+\mathrm{2e}^{-}}
(
1
)
{\displaystyle\left(1\right)}
電子經由外電路提供電力並流回陰極,並在陰極與氧及水接觸後反應形成氫氧根離子
O
2
+
2
H
2
O
+
4
e
−
⟶
4
O
H
−
{\displaystyle\mathrm{O}_{2}+\mathrm{2H}_{2}\mathrm{O}+\mathrm{4e}^{-}\longrightarrow\mathrm{4OH}^{-}}
(
2
)
{\displaystyle\left(2\right)}
最後水蒸汽及熱能由出口離開,氫氧根離子經由氫氧化鉀電解質流回陽極,完成整個電路
優缺點編輯
由於鹼性燃料電池是以氫氧化鉀作為電解質,因此若由進氣口中進入電池的氣體中含有二氧化碳,氫氧化鉀會與二氧化碳反應形成碳酸鉀,碳酸鉀則會堵住碳電極上的孔,氫氣或氧氣無法與電解質接觸,會嚴重影響發電效率。
這種電池的優點則是電能轉換效率十分的高,且其銀或鎳觸媒較其他電池便宜,因此具有一定的商業前景。
參看編輯
能源主題
氣體擴散電極(英語:Gasdiffusionelectrode)
聯氨參考文獻編輯
(英文)theencyclopediaofalternativeenergyandsustainablelivinghttp://www.daviddarling.info/encyclopedia/A/AE_alkaline_fuel_cell.html(頁面存檔備份,存於網際網路檔案館)
(中文)http://memo.cgu.edu.tw/ching-shiun/General%20Chemistry/fuel%20cell.ppt[永久失效連結]延伸閱讀編輯
(中文)觀念化學中文版p.134頁byJohnSuchocki 蔡信行譯
(英文)GeneralChemistrybyRaymondChang
取自「https://zh.wikipedia.org/w/index.php?title=鹼性燃料電池&oldid=63032069」
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