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根據(jù)所用的電解質(zhì),燃料電池一般被分為如下5類

2019-01-20 13:36  瀏覽:  

根據(jù)所用的電解質(zhì),燃料電池一般被分為如下5類:
 
(1)質(zhì)子交換膜燃料電池(proton exchange membrane fuel cell PEMFC):該類燃料電池使用能夠傳導(dǎo)氫離子(H+)(即質(zhì)子的高分子聚合物做為電解質(zhì),最常用的電解質(zhì)是全氟化的磺酸質(zhì)子交換膜,其中的磺酸根(-SO3H)是傳導(dǎo)離子的集團,被傳導(dǎo)的離子是質(zhì)子。
 
(2)堿性燃料電池(alkaline fuel cell,AC):該類燃料電池使用能夠傳導(dǎo)氫氧根離子(OH)的液體或固體物質(zhì)做為電解質(zhì)。早期的電解質(zhì)為KOH水溶液,但由于空氣中的CO2會和KOH反應(yīng)生成溶解度比較低的碳酸鹽,逐漸堵塞電極中的微孔并降低OH的濃度,不適合在地球上使用,只能用于外層空間。為了克服這一缺陷,自2000年左右起,人們開始開發(fā)能夠傳導(dǎo)氫氧根的高分子聚合物,但目前離商業(yè)化的要求還有距離。
 
(3)磷酸燃料電池(phosphoric acid fuel cell,AFC):該類燃料電池使用磷酸做為電解質(zhì),被傳導(dǎo)的離子是氫離子(H)液態(tài)磷酸通過毛細作用被吸附在固態(tài)的基體如多孔碳化硅中。自20世紀9年代,人們開始嘗試使用高分子聚合物如聚苯并咪唑(polybenzimidazole)做為承載磷酸的基體。
 
(4)熔融鹽燃料電池(molten carbonate fuel cell,MCFC):該類燃料電池使用能夠傳導(dǎo)碳酸根離子(CO32)的熔融L2CO3+K2CO3或Li2CO3+na2CO3做為電解質(zhì),電解質(zhì)吸附在多孔的固態(tài) LiA1022基體中。
 
(5)固體氧化物燃料電池(solid oxide fuel cell,SOFC):該類燃料電池使用能夠傳導(dǎo)氧離子(02)的高溫固態(tài)陶瓷材料做為電解質(zhì),最常用的是摻雜有少量三氧化二釔的二氧化鋯(YSZ)
如果按照運行溫度來分,質(zhì)子交換膜燃料電池是低溫燃料電池(<100℃),堿性燃料電池既可是低溫(<100℃))也可是中溫(100~250℃)燃料電池,磷酸燃料電池是中溫燃料電池(~200℃),熔融鹽燃料電池(~650℃)和固體氧化物燃料電池是高溫燃料電池(700~1000℃)
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