一、堿性燃料電池 ?
堿性燃料電池(alkaline fuel cell,簡稱AFC)采用強堿(如氫氧化鉀、氫氧化鈉)為電解質,氫氣為燃料,純氧或脫除微量二氧化碳的空氣為氧化劑。
該電池采用對氧電化學還原具有良好催化作用的Pt/C(鉑/碳)、Ag(銀)、Ag/Au(銀/金)、Ni(鎳)等為電催化劑所制備的多孔氣體擴散電極作為氧電極(氧電極是陰極或正極),采用對氫電化學氧化具有良好催化作用的Pt-Pd/C(鉑-鉛/碳)、Pt/C、Ni或硼化鎳等為電催化劑所制備多孔氣體電極為氫電極(氫電極是陽極或負極)。
?
圖片來源:學堂在線《新能源汽車》 ?
堿性燃料電池特點包括:
1)具有較高的能量轉化效率(約60%);2)工作溫度約80℃,可快速啟動; 3)電池可靠性高; 4)可使用非貴金屬催化劑,成本低; 5)技術發展較其他燃料電池成熟,可用于航天、交通等; 6)電解質具有腐蝕性,電池系統復雜性較高。 ? ?
二、磷酸燃料電池 ?
磷酸燃料電池(phosphoricacid fuel cell,簡稱PAFC)是以磷酸為導電電解質的酸性燃料電池。第一代磷酸燃料電池已實現商業化。 ?
磷酸燃料電池的特點: 1)工作溫度較高,處于150~200℃之間; 2)對雜質耐受性較強; 3)電池構造簡單、穩定,電解質揮發度低; 4)能量轉化效率較低,處于40~50%之間。 ? ?
圖片來源:學堂在線《新能源汽車》 ? ?
三、熔融碳酸鹽燃料電池 ?
熔融碳酸鹽燃料電池(Molten Carbonate Fuel Cell,簡稱MCFC)是由多孔陶瓷陰極、多孔金屬陽極、多孔陶瓷電解質隔膜、金屬極板構成的燃料電池。其電解質是熔融態碳酸鹽,催化劑為鎳合金。熔融碳酸鹽燃料電池屬于第二代燃料電池。
?
圖片來源:學堂在線《新能源汽車》 ?
熔融碳酸鹽燃料電池的特點: 1)工作溫度高,處于600~700℃之間,電池余熱利用價值高; 2)能量轉化效率較高,大于60%; 3)電池噪聲低、無污染、燃料種類較多; 4)電池制造材料價格低廉。 ? ?
四、固體氧化物燃料電池 ?
固體氧化物燃料電池(Solid Oxide Fuel Cell,簡稱SOFC)屬于第三代燃料電池,是一種在中高溫下將化學能轉化為電能的燃料電池,被普遍認為在未來可得到廣泛應用。 ?
圖片來源:學堂在線《新能源汽車》 ?
(1)固體氧化物燃料電池的優點:
1)全固態結構,不存在電解質滲漏問題,無需配置電解質管理系統,電池壽命長; 2)可用燃料種類多樣,包括:天然氣、煤氣、其他碳氫化合物; 3)能量轉化效率較高,大于60%,且能量密度大; 4)工作溫度高,約1000℃,電池余熱利用價值高; 5)低排放、低噪聲。 ?
(2)固體氧化物燃料電池的缺點:
1)電解質為陶瓷類,易脆裂,電堆組裝困難; 2)高溫可能使電池龜裂; 3)工作溫度高,啟動時間長。 ? ?
五、直接甲醇燃料電池 ?
直接甲醇燃料電池 (Direct Methanol Fuel Cell,簡稱DMFC),它屬于質子交換膜燃料電池中的子類,該電池可直接使用水溶液以及蒸汽甲醇為燃料,普通甲醇電池需從甲醇、汽油等物質中提取氫為燃料(含個人理解)。
?
圖片來源:學堂在線《新能源汽車》 ?
直接甲醇燃料電池特點:
1)甲醇來源豐富,價格低廉、儲存攜帶方便; 2)與其他質子膜電池相比,結構更簡單、操作更方便; 3)與其他質子膜電池相比,體積能量密度更高; 4)低溫時需更多鉑催化劑。 ?
審核編輯:劉清? ?
一文淺析燃料電池的分類及其特點
- 燃料電池(94423)
- 電解質(19643)
- AFC(17920)
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