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燃料电池

更新时间:2010-03-17 15:37:15

未来的能源家族中,有一个很重要的成员,将忠实地为人类服务,这就是燃料电池。

燃料电池主要由燃料、氧化剂、电极、电解液组成。使用的燃料非常广泛,如氢、甲醇、液氨、胼、烃等。燃料电池和一般电池类似,都是通过电极上的氧化??还原反应使化学能转换成电能。但一般电池内部的反应物质消耗完后就不能继续供电,而燃料电池因为反应物质贮存在电池外,只要燃料和氧化剂不断输入电池,就能源源不断地发电。随着这项技术的改进,燃料电池有可能代替火力发电,形成强大的燃料电池发电网。

燃料电池是直接将化学能转变成电能的一种新型发电装置,它热损耗小,发电效率可达40?60%,比火力发电高出5?20%。此外,燃料电池除利用排热再发电外,还可以生产蒸汽或热水,因此,它的综合效率可达80%,并可实现城市热电联供。

美国在发展燃料电池方面走在世界前列,目前至少有30左右台燃料电池机组在发电,总装机容量达十几兆瓦。1990年美国能源部又研制成功一种陶瓷燃料电池,这种电池将液体或气体燃料放在两地波纹状陶瓷片里面,使燃料同催化剂直接进行化学反应产生电流。因而可免除一般燃料电池所需的燃料箱。它同内燃机或其它燃料电池比较,释放的功率高2倍,发电效率达55%?60%。

美国一家公司开发的一种用燃料??煤气作电源的电池,这种电池又轻又薄,却能产生比普通电池更大的电力。该电池的设计是在两个作为电极的白金薄片中间,夹上一层厚度小于五亿分之一毫米,由氧化铝薄片做的煤气渗透薄膜。能量产生的过程是电化学反应的过程,当电池将氢和氧转化为水时,就释放电力。初步测试显示,它能用1公斤的煤气产生1千瓦的电力。这种电池轻薄方便,充电也方便,只需更换煤气胶囊,它是电池开发研究的一个新产品。但它的成本太高,不能推广至商业用途。

目前,工业发达国家都在研制燃料电池,随着研究的深入和技术的突破,燃料电池必将在未来的能源市场上大显身手。

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