1樓：石油工業出版社
天然氣研究專案中的其他先導內容就是燃料電池的開發。燃料電池通過化學反應將氫、天然氣或甲醇等轉換為電能和熱能。在此過程中，燃料並不發生燃燒，所以，燃料電池對環境保護是有好處的，因為它們實際上沒有汙染物的排放，一個接在燃料處，一個接在氧化劑處，它們被電解液隔離開。
燃料電池根據電極之間所使用的電解液而得名。共有四種型別：質子交換膜（pem）、熔融碳酸鹽（mcfc）、固體氧化物（sofc）和磷酸（pafc）。
pem燃料電池可以在相對較低溫度下（大約200° f）執行。這使得它們具備了快速的優點，也是使它們能夠很好地適應運輸的條件。它們也可被用於居民和商用建築物。
這一特殊技術所青睞的燃料是純淨氣體氫，但是磷酸燃料電池與商業用途有著最為密切的關係。它們已經被用在醫院、育兒室、辦公樓、學校、公共電力部門和軍事基地。
mcfc燃料電池可以在一個平均溫度為1200℉的工作條件下執行。小型燃料電池不適合在高溫條件下工作，所以這些電池正在被用在發電量從250kw到10mw的發電裝置裡面。它們還可以被用於基本負載配電系統中、商業和工業領域，以及經過改良的天然氣和其他烴類為燃料的發電裝置中。
sofc燃料電池可在1800℉條件下工作，以金屬和沒有液體的陶瓷材料為主製成。此類電池的使用壽命期望比其他的燃料電池長些，因為其他燃料電池都使用液體，所以或多或少地都具有腐蝕性。如果有足以保證可以防止碳的形成，則sofc燃料電池將可以直接應用甲烷作為燃料。
它們就像mcfc燃料電池一樣，使用經過改良的天然氣。
對於燃料電池而言，有多種燃料可供選擇，而早期的技術和燃料電池依然在使用，一旦天然氣的商業化更具經濟性，它們將極有可能以燃料電池的形式佔據更大的市場份額。隨著燃料電池技術的進一步發展，它將可能成為連線電力與天然氣工業的一條重要紐帶。
對於sofc燃料電池技術而言，最大的潛力在sofc/gt迴圈中的燃氣輪機，如此設計，其發電效率可達70%～75%，而且排放物是極少的。這類系統依然在研發中，在先導試驗工廠建成之前一直在進行著研發工作。
美國天然氣協會首先提出用蒸汽改造天然氣，使之應用於pafc和pem固定式發電裝置。這一觀點已被國際燃料電池協會（onsi）所採納，該組織的第一個固定式磷酸燃料電池於20世紀70年代研製成功。onsi目前依然在使用天然氣的蒸汽改造技術。
pafc和pem系統用加氫脫硫化作用技術（這是一種少量氫和天然氣混合，然後通過一個加熱的鎳或鈷—鉬的氧化催化劑的技術流程）。所有的硫都會被加熱的鋅的氧化物層所吸收。接著，從這種改造爐生成的氣體流通過更多的催化劑，用以減少氣體中的碳化物組分從而達到燃料電池所需要的標準。
這項技術已經被很好地證實，也正在為一些大型工業系統所接受。為了降低燃料電池系統的**，研究人員們正在進行減少所需的改造物品的尺寸。
燃料電池開發的費用在過去十年中已明顯下降了，但燃料電池工業依然需要**的支援，還需要投入更多的研究並加大開發力度。這項技術表明，它可以應用於固定式發電、移動式發電、輸送式發電以及空間與軍事用途。燃料電池最早是為美國宇航局（nasa）的空間計劃而研製的。
這種電池的應用已經很好地商業化了。
2023年，全世界的燃料電池交易額已經超過8000萬美元，而且還將大幅度的增加。預計到2023年，全世界燃料電池的投資可接近40億美元，到2023年，預計增長速率可達40%。最大的市場份額擁有者應該是pafc燃料電池。
正在為大型固定式應用開發多種燃料電池技術，其功率為1～2mw，特別是pafc、 sofc和mcfc技術。pafc的商業化程度最高，已經有100多套裝置投入使用。絕大多數在熱電聯產系統中使用。
超級燃料電池是一項正在美國聯邦**能源技術中心的化石能源部的能源辦公室進行研發的技術（表10.1）。這些電池將能夠提供極高的燃料—電能轉換率，同時，這種發電技術對環境汙染也是微乎其微的。
設計中的燃料電池系統的主要優點如下：
表10.1 簡單迴圈的超級燃料電池與替換物的比較
（1）史無前例的天然氣燃料效率，當使用設在底部的燃氣輪機技術時，其熱值低於80%，或者，使用簡單迴圈技術時，熱值低於70%。
（2）超級清潔（無燃燒）技術，具有極大的潛力——僅輸出純淨的co2氣體而絕無其他排放物。
（3）在發電、工業、商業和運輸部門的市場營銷中，小型與大型部門都可適用。
（4）具有減少溫室氣體排放和增加經濟競爭力的潛力。
超級燃料電池技術理念允許固態燃料電池組合有一個操作溫度和操作溫度窗，並有望獲得一套發電廠系統的最大經濟效益。這種型別的系統使用多階段固態組合去將熱量和較高的執行溫度與接下來的下游燃料電池相連線，避免了昂貴的熱交換冷卻程式（圖10.6）。
此舉可以減少熱的需求量並提高熱的結合，從而可使一座發電廠在使用天然氣時，其效率達82%。這種超級燃料電池10年的費用為100美元/kw，比目前使用的發電系統的費用減少了80%。
圖10.6 超級燃料電池發電廠的設計理念
目前研發工作的目標在於降低燃料電池的生產費用。這一舉措正在通過增加發電強度和輸出以及提高生產技術來完成。生產過程中所使用的原材料也正在減少，將電池製作的更小更輕，以減少生產成本。
燃料電池技術通常使用昂貴的電子配件與催化劑，所以研究人員正在努力工作，力圖發現減少這些材料使用的方法。燃料電池的發電強度在過去的幾年中明顯地增加。高電力密度是重要的，尤其對那些移動式發電或輸送電力的應用來說，在這些情況下，發電器材的大小與重量都必須儘可能地減少。
在發電廠中，將燃料電池與燃氣輪機結合的潛力也正在研發之中。高溫燃料電池與燃氣輪機的結合能夠將化石燃料轉換為電能，其發電效率可達70%。當今最好的燃氣輪機的發電效率標準值才為60% 。
那些顯示出未來可以降低生產成本的技術正在吸引著各種公司的興趣與研究投資，從電力**公司到汽車製造廠商，這將使燃料電池可能最終成為一種重要的發電方式，並佔有相當大的市場份額。
2樓：新能源電池網
燃料電池是一種能量轉化裝置,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化為電能,因而實際過程是氧化還原反應。燃料電池主要由四部分組成,即陽極、陰極、電解質和外部電路。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,電子經外電路傳導到陰極並與氧化氣結合生成離子。離子在電場作用下,通過電解質遷移到陽極上,與燃料氣反應,構成迴路,產生電流。同時,由於本身的電化學反應以及電池的內阻,燃料電池還會產生一定的熱量。
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構,以便於反應氣體的通入和產物排出。
電解質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短路,電解質通常為緻密結構。
2023年亞南膜電極研發中心在已建立高水平的膜電極研究開發和測試平臺，擁有超聲噴塗機、熱壓機、壓力試驗機、單電池測試臺、大功率電堆及發動機系統兩用測試臺、大型制氫機等全套相關專用裝置，亞南本身還擁有鐳射切割機等智慧數控通用裝置。
什麼是燃料電池?
3樓：匿名使用者
據專家介紹，燃料電池是舉世公認的高效、便捷及有益於環境的綠色能源裝置。它利用物質發生化學反應時釋放的能量直接將其變換為電能，工作時需要連續不斷地向其供給活物質——燃料與氧化劑。因為是將燃料通過化學反應釋放出能量變為電能輸出，所以被稱為「燃料電池」。
燃料電池是利用水的電解的逆反應的「發電機」，由正極、負極和夾在中間的電解質構成，其中負極供給燃料、正極提供氧化劑。中間是電解質，如果電解質是固體，就被稱為固體氧化物燃料電池，即 s ofc。
普通的錳乾電池的化學反應物是事先存放在電池內部的，電池向外供電時，反應物質被消耗卻得不到補充，反應物質一旦消耗空，電池就不能再繼續供電；對於蓄電池而言，則必須充入反向電流使其反應物質得到恢復，才能繼續工作。燃料電池則不同，因為氧化劑是從外部輸入的，只要它們得到了不斷的供給，燃料電池就可以源源不斷地向外供電。
高溫固體氧化物燃料電池直接把化學能轉化為電能，不經過中間環節，減少能量的損失，發電效率達45％以上，總髮電率可達到85％以上。燃料使用面廣，餘熱利用率高。這種電池由於電解質電導率不高，必須在高溫下操作，連線密封材料必須使用鉑等稀***，電池成本隨之大大增加。
目前我國已經研製成功的新型中溫陶瓷膜燃料電池，是一種以陶瓷膜作為電解質的燃料電池。電池部件薄膜化以後，降低了電池的內阻，提高了有用功率的輸出，從而不需要高溫的條件實現了中溫化，操作溫度降到700~500℃。這種新型燃料電池繼承了高溫 s ofc的優點，同時降低了成本。
4樓：邵如
燃料電池(fuelcell)是一種將存在於燃料與氧化劑中的化學能直接轉化為電能的發電裝置。燃料和空氣分別送進燃料電池，電就被奇妙地生產出來。它從外表上看有正負極和電解質等，像一個蓄電池，但實質上它不能「儲電」而是一個「發電廠」。
什麼是燃料電池概念
5樓：柴油發電機組
燃料電池是一種把燃料所具有的化學能直接轉換成電能的化學裝置，又稱電化學發電器。它是繼水力發電、熱能發電和原子能發電之後的第四種發電技術。由於燃料電池是通過電化學反應把燃料的化學能中的吉布斯自由能部分轉換成電能，不受卡諾迴圈效應的限制，因此效率高; 另外，燃料電池用燃料和氧氣作為同時沒有機械傳動部件，故沒有噪原料，排放出的有害氣體極少;聲汙染。
由此可見，從節約能源和保護生態環境的角度來看，燃料電池是最有發展前途的發電技術。(福建亞南集團為清潔能源解決方案**商，致力於氫能燃料電池產業化的企業。亞小南為您解答4000-080-999)
6樓：新能源電池網
燃料電池是一種能量轉化裝置,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化為電能,因而實際過程是氧化還原反應。燃料電池主要由四部分組成,即陽極、陰極、電解質和外部電路。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,電子經外電路傳導到陰極並與氧化氣結合生成離子。離子在電場作用下,通過電解質遷移到陽極上,與燃料氣反應,構成迴路,產生電流。同時,由於本身的電化學反應以及電池的內阻,燃料電池還會產生一定的熱量。
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構,以便於反應氣體的通入和產物排出。
電解質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短路,電解質通常為緻密結構
燃料電池原理是什麼，燃料電池原理是什麼？
sofc solid oxide fuel cell，固體氧化物燃料電池 是繼pafc mcfc之後的能量轉換效率最高的第三代燃料電池系統。sofc主要包括電解質和兩個電極。在sofc的陽極一側持續通入燃料氣，例如 氫氣 h2 甲烷 ch4 等，具有催化作用的陽極表面吸附燃料氣體，並通過陽極的多孔結...
家用級燃料電池有什麼好處，燃料電池優點
1全部1 從用途上，主要是考慮備用電源 電網停電的時候可以供電 移動電源 出去荒山野嶺開patty的時候也可以拉過去供電 等。2 從效率上考慮，小型的電源發電效率不如集中的電廠發電效率高，但家用燃料電池可以熱電一體聯供，而發電廠到使用者家裡輸電 供熱都有損耗，所以綜合來看，分佈的家用燃料電池節能效果...
氫氧燃料電池，氫氧燃料電池 反應方程式
5.4g 0.3mol的水。1molh2o轉移2mol電子。所以是0.6mol 0.6na 氫氧燃料電池 中性介質 正極 o2 2h2o 4e 4oh 負極 2h2 4e 4h 總反應式 2h2 o2 2h2o氫氧燃料電池 酸性介質 正極 o2 4h 4e 2h2o負極 2h2 4e 4h 總反應式...