一文淺析燃料電池的分類及其特點(diǎn)

一、堿性燃料電池 ?

堿性燃料電池（alkaline fuel cell，簡(jiǎn)稱AFC）采用強(qiáng)堿（如氫氧化鉀、氫氧化鈉）為電解質(zhì)，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(duì)氧電化學(xué)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(kuò)散電極作為氧電極（氧電極是陰極或正極），采用對(duì)氫電化學(xué)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(yáng)極或負(fù)極）。

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圖片來(lái)源：學(xué)堂在線《新能源汽車》 ?

堿性燃料電池特點(diǎn)包括：

1）具有較高的能量轉(zhuǎn)化效率（約60%）；2）工作溫度約80℃，可快速啟動(dòng)； 3）電池可靠性高； 4）可使用非貴金屬催化劑，成本低； 5）技術(shù)發(fā)展較其他燃料電池成熟，可用于航天、交通等； 6）電解質(zhì)具有腐蝕性，電池系統(tǒng)復(fù)雜性較高。 ? ?

二、磷酸燃料電池 ?

磷酸燃料電池（phosphoricacid fuel cell，簡(jiǎn)稱PAFC）是以磷酸為導(dǎo)電電解質(zhì)的酸性燃料電池。第一代磷酸燃料電池已實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。 ?

磷酸燃料電池的特點(diǎn)： 1）工作溫度較高，處于150~200℃之間； 2）對(duì)雜質(zhì)耐受性較強(qiáng)； 3）電池構(gòu)造簡(jiǎn)單、穩(wěn)定，電解質(zhì)揮發(fā)度低； 4）能量轉(zhuǎn)化效率較低，處于40~50%之間。 ?

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三、熔融碳酸鹽燃料電池 ?

熔融碳酸鹽燃料電池（Molten Carbonate Fuel Cell，簡(jiǎn)稱MCFC）是由多孔陶瓷陰極、多孔金屬陽(yáng)極、多孔陶瓷電解質(zhì)隔膜、金屬極板構(gòu)成的燃料電池。其電解質(zhì)是熔融態(tài)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。

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熔融碳酸鹽燃料電池的特點(diǎn)： 1）工作溫度高，處于600~700℃之間，電池余熱利用價(jià)值高； 2）能量轉(zhuǎn)化效率較高，大于60%； 3）電池噪聲低、無(wú)污染、燃料種類較多； 4）電池制造材料價(jià)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(jiǎn)稱SOFC）屬于第三代燃料電池，是一種在中高溫下將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的燃料電池，被普遍認(rèn)為在未來(lái)可得到廣泛應(yīng)用。 ?



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（1）固體氧化物燃料電池的優(yōu)點(diǎn)：

1）全固態(tài)結(jié)構(gòu)，不存在電解質(zhì)滲漏問(wèn)題，無(wú)需配置電解質(zhì)管理系統(tǒng)，電池壽命長(zhǎng)； 2）可用燃料種類多樣，包括：天然氣、煤氣、其他碳?xì)浠衔铮?3）能量轉(zhuǎn)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(jià)值高； 5）低排放、低噪聲。 ?

（2）固體氧化物燃料電池的缺點(diǎn)：

1）電解質(zhì)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(dòng)時(shí)間長(zhǎng)。 ? ?

五、直接甲醇燃料電池 ?

直接甲醇燃料電池 （Direct Methanol Fuel Cell，簡(jiǎn)稱DMFC），它屬于質(zhì)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(zhì)中提取氫為燃料（含個(gè)人理解）。

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直接甲醇燃料電池特點(diǎn)：

1）甲醇來(lái)源豐富，價(jià)格低廉、儲(chǔ)存攜帶方便； 2）與其他質(zhì)子膜電池相比，結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單、操作更方便； 3）與其他質(zhì)子膜電池相比，體積能量密度更高； 4）低溫時(shí)需更多鉑催化劑。 ?





審核編輯：劉清? ?