燃料电池的工作原理及特点（燃料电池的工作原理）

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1、燃料电池是一种能量转化装置,它是按电化学原理,即原电池工作原理,等温的把贮存在燃料和氧化剂中的化学能直接转化为电能,因而实际过程是氧化还原反应。

2、燃料电池主要由四部分组成,即阳极、阴极、电解质和外部电路。

3、燃料气和氧化气分别由燃料电池的阳极和阴极通入。

4、燃料气在阳极上放出电子,电子经外电路传导到阴极并与氧化气结合生成离子。

5、离子在电场作用下,通过电解质迁移到阳极上,与燃料气反应,构成回路,产生电流。

6、同时,由于本身的电化学反应以及电池的内阻,燃料电池还会产生一定的热量。

7、电池的阴、阳两极除传导电子外,也作为氧化还原反应的催化剂。

8、当燃料为碳氢化合物时,阳极要求有更高的催化活性。

9、阴、阳两极通常为多孔结构,以便于反应气体的通入和产物排出。

10、电解质起传递离子和分离燃料气、氧化气的作用。

11、为阻挡两种气体混合导致电池内短路,电解质通常为致密结构。

12、燃料电池其原理是一种电化学装置，其组成与一般电池相同。

13、其单体电池是由正负两个电极(负极即燃料电极和正极即氧化剂电极)以及电解质组成。

14、不同的是一般电池的活性物质贮存在电池内部，因此，限制了电池容量。

15、而燃料电池的正、负极本身不包含活性物质，只是个催化转换元件。

16、因此燃料电池是名符其实的把化学能转化为电能的能量转换机器。

17、电池工作时，燃料和氧化剂由外部供给，进行反应。

18、原则上只要反应物不断输入，反应产物不断排除，燃料电池就能连续地发电。

19、燃料电池以天然气等富氢气体为燃料时,二氧化碳的排放量比热机过程减少40%以上,这对缓解地球的温室效应是十分重要的。

20、另外,由于燃料电池的燃料气在反应前必须脱硫,而且按电化学原理发电,没有高温燃烧过程,因此几乎不排放氮和硫的氧化物,减轻了对大气的污染。

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