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質(zhì)子交換膜燃料電池的工作原理

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掃一掃!質(zhì)子交換膜燃料電池的工作原理掃一掃!
瀏覽:- 發(fā)布日期:2022-04-28 10:36:52【

今天來(lái)給大家解答一下什么是質(zhì)子交換膜燃料電池工作原理,下邊我們就一起來(lái)看看吧。


質(zhì)子交換膜燃料電池工作原理


從本質(zhì)上說(shuō),PEMFC是電解水的一個(gè)「逆」裝置。電解水過(guò)程是利用外加電源使水發(fā)生電解,從而產(chǎn)生氫和氧;然而,燃料電池則是氫和氧發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生水,同時(shí)生產(chǎn)出電的過(guò)程。


所以燃料電池的結(jié)構(gòu)特征與電解水裝置是如出一轍的,它主要由陽(yáng)極、陰極、電解質(zhì)和外部電路組成。


PEMFC中陽(yáng)極為氫電極,陰極為氧電極,陰陽(yáng)極都含有一定量用來(lái)加速電極上發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)的催化劑,兩極之間以質(zhì)子交換膜作為電解質(zhì)。


當(dāng)氫氣與氧氣分別通入陽(yáng)極和陰極時(shí),進(jìn)入陽(yáng)極的氫氣在催化劑作用下離化成氫離子和電子;電子經(jīng)外電路轉(zhuǎn)移到陰極,氫離子則經(jīng)質(zhì)子交換膜到達(dá)陰極;陰極的氧氣與氫離子及電子反應(yīng)生成水分子,其中產(chǎn)生的水不會(huì)稀釋電解質(zhì),卻是隨著尾氣通過(guò)電極排出。


因此,PEMFC的電化學(xué)反應(yīng)為:2H2+O2→2H2O


從本質(zhì)上說(shuō),PEMFC是電解水的一個(gè)「逆」裝置。電解水過(guò)程是利用外加電源使水發(fā)生電解,從而產(chǎn)生氫和氧;然而,燃料電池則是氫和氧發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生水,同時(shí)生產(chǎn)出電的過(guò)程。


所以燃料電池的結(jié)構(gòu)特征與電解水裝置是如出一轍的,它主要由陽(yáng)極、陰極、電解質(zhì)和外部電路組成。


PEMFC中陽(yáng)極為氫電極,陰極為氧電極,陰陽(yáng)極都含有一定量用來(lái)加速電極上發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)的催化劑,兩極之間以質(zhì)子交換膜作為電解質(zhì)。


當(dāng)氫氣與氧氣分別通入陽(yáng)極和陰極時(shí),進(jìn)入陽(yáng)極的氫氣在催化劑作用下離化成氫離子和電子;電子經(jīng)外電路轉(zhuǎn)移到陰極,氫離子則經(jīng)質(zhì)子交換膜到達(dá)陰極;陰極的氧氣與氫離子及電子反應(yīng)生成水分子,其中產(chǎn)生的水不會(huì)稀釋電解質(zhì),卻是隨著尾氣通過(guò)電極排出。


因此,PEMFC的電化學(xué)反應(yīng)為:2H2+O2→2H2O


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