氫燃料電池構(gòu)造
氫燃料電池的主要結(jié)構(gòu)包括電極、隔膜與集電器等。電極和一般電池一樣，也分為陽極和陰級(jí)。隔膜的主要作用是把氧化劑和還原劑隔開。集電器主要起到收集電流和疏導(dǎo)反應(yīng)氣體等作用。
氫燃料電池發(fā)電原理：氫燃料電池發(fā)電時(shí)，電池陽極上的氫會(huì)分解出電子和質(zhì)子，質(zhì)子會(huì)穿過隔膜達(dá)到陰極，而電子則在外部電路運(yùn)行，從而產(chǎn)生電能。在陰極氫和氧會(huì)生成水。而只要有持續(xù)的氫氣和氧氣供應(yīng)，并將反應(yīng)生成的水排出去，燃料電池就能夠持續(xù)提供電能。
氫燃料電池的分類
按氫燃料電池的運(yùn)行機(jī)理分。分為酸性燃料電池和堿性燃料電池；按電解質(zhì)的種類不同，有酸性、堿性、熔融鹽類或固體電解質(zhì)：堿性氫燃料電池（AFC）、質(zhì)子交換膜氫燃料電池（PEMFC）、磷酸氫燃料電池（PAFC）、熔融碳酸鹽氫燃料電池（MCFC）、固體氧化物氫燃料電池（SOFC）。
氫燃料電池按其工作溫度不同，把堿性燃料電池（AFC，100℃）固體高分子型質(zhì)子交換膜燃料電池（PEMFC，100C以內(nèi)）和磷酸型燃料電池（PAFC，200℃）稱為低溫燃料電池；把熔融碳酸鹽型燃料電池（MCFC，650℃）和固體氧化型燃料電池（SOFC，1000℃）稱為高溫燃料電池。
在可再生能源的氫儲(chǔ)能應(yīng)用中，重點(diǎn)關(guān)注使用純氫作為燃料的固體高分子型質(zhì)子交換膜燃料電池（PEMFC）。它具有高功率密度、高能量轉(zhuǎn)換效率、低溫啟動(dòng)、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。
氫燃料電池可依據(jù)其工作溫度、所用燃料的種類和電解質(zhì)類型進(jìn)行分類。按照工作溫度，燃料電池可分為高、中、低溫型三類。按燃料來源，燃料電池可分為直接式燃料電池（如直接甲醇燃料電池），間接式燃料電池（如甲醇通過重整器產(chǎn)生氫氣，然后以氫氣為燃料電池的燃料）和再生類型進(jìn)行分類。依據(jù)電解質(zhì)的不同，可將燃料電池分為堿性燃料電池（AFC）、磷酸型燃料電池（PAFC）、熔融碳酸鹽燃料電池（MCFC）、固體氧化物燃料電池（SOFC）及質(zhì)子交換膜燃料電池（PEMFC）等。
燃料電池應(yīng)用領(lǐng)域
氫燃料電池離我生活越來越近。隨著制氫技術(shù)的發(fā)展，氫氣將像煤氣一樣通過管道被送入千家萬戶，每個(gè)用戶則采用金屬氫化物的貯罐將氫氣貯存起來，然后連接氫燃料電池，再接通各種用電設(shè)備。將為人們發(fā)明舒適的生活環(huán)境，減輕繁重的生活事務(wù)。但愿這種清潔方便的新型能源－氫燃料電池早日在人們?nèi)粘Ｉ钪小?/p>
氫燃料電池就已經(jīng)勝利地應(yīng)用于航天領(lǐng)域。往返于太空和地球之間的阿波羅”飛船就安裝了這種體積小、容量大的裝置。進(jìn)入70年代以后，20世紀(jì)60年代。隨著人們不時(shí)地掌握多種先進(jìn)的制氫技術(shù)，很快，氫燃料電池就被運(yùn)用于發(fā)電和汽車。
無論是水電、火電或核電，大型電站。都是把發(fā)出的電送往電網(wǎng)，由電網(wǎng)輸送給用戶。但由于各用電戶的負(fù)荷不同，電網(wǎng)有時(shí)呈現(xiàn)為高峰，有時(shí)則呈現(xiàn)為低谷，這就會(huì)導(dǎo)致停電或電壓不穩(wěn)。另外，保守的火力發(fā)電站的燃燒能量大約有70%要消耗在鍋爐和汽輪發(fā)電機(jī)這些龐大的設(shè)備上，燃燒時(shí)還會(huì)消耗大量的能源和排放大量的有害物質(zhì)。而使用氫燃料電池發(fā)電，將燃料的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換為電能，不需要進(jìn)行燃燒，能量轉(zhuǎn)換率可達(dá)60%80%而且污染少、噪音小，裝置可大可小，非常靈活。
可同許多金屬或合金化合。某些金屬或合金吸收氫之后，氫的化學(xué)特性活躍。形成一種金屬氫化物，其中有些金屬氫化物的氫含量很高，甚至高于液氫的密度，而且該金屬氫化物在一定溫度條件下會(huì)分解，并把所吸收的氫釋放出來，這就構(gòu)成了一種良好的貯氫材料。
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