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甲烷燃料电池电极反应式_甲烷燃料电池优缺点

本站为您提供的甲烷燃料电池电极反应式_甲烷燃料电池优缺点,本文首先阐述了甲烷燃料电池电极反应式,其次介绍了甲烷燃料电池优缺点,最后介绍了甲烷燃料电池发展前景。

  甲烷燃料电池电极反响式

  碱性介质下的甲烷燃料电池

  负极:CH4+10OH- – 8e-===CO32- +7H2O

  正极:2O2+8e-+4H2O===8OH-

  总反响方程式为:CH4+2O2+2OH-===CO32-+3H2O

  酸性介质下的甲烷燃料电池:

  负极:CH4-8e-+2H2O===CO2+8H+

  正极:2O2+8e-+8H+===4H2O

  总反响方程式为:2O2+CH4===2H2O+CO2

  反响状况:

  1.跟着电池不断放电,电解质溶液的酸性减小;

  2.一般状况下,甲烷燃料电池的能量率大于甲烷焚烧的能量利用率。

  甲烷燃料电池化学方程式:

  CH4+2O2+2OH-==CO32-+3H20

  ①便是CH4在O2中焚烧,生成的CO2和OH-反响生成CO32-

  正极在碱性条件下的反响一定是:O2+4e-+2H2O==4OH-

  ②将总反响式减去正极反响式得到负极反响式,并将O2消去

  将总反响式减去正极反响式得到CH4-8e–4H2O+2OH-==CO32-+3H2O-8OH-

  移项得到负极反响式:CH4+10OH–8e-==CO32-+7H20

  甲烷燃料电池优缺陷

  长处:

  1.低污染:运用氢气与氧气作为燃料,生成物只有水和热,若运用烃类生成水,二氧化碳和热,没有污染物。

  2.高效率:直接将燃料中的化学能转化成电能,故不受卡諾循环的约束。

  3.无噪音:电池本体在发电时,无需其他机件的合作,因而没有噪音问题。

  4.用处广泛:供给的电力规模适当广泛,小至计算器大至发电厂。

  5.无需充电:电池本体中不包含燃料,只需不断地供给燃料便可不停地发电。

  缺陷:

  1.燃料来历不遍及:氢气的贮存可说是困难又风险,而甲醇、乙醇、或天然气缺少供给体系,无法便利的供给给运用者。

  2.无标准化的燃料:如今市道上有以天然气、甲烷、甲醇与氢气等作为燃料的电池,尽管供给顾客很多种挑选,但由于没有单一化及标准化的燃料,要能够营利是困难的,并且燃料品种的替换有可能使现有的供给体系进行改装,发作额定的费用。

  3.体积太大:现在的燃料电池体积都还过大带着不便利。

  4.本钱过高:现在燃料电池运用能够进步发电的功率的资料,但本钱也就相对的高,不过经由制作技能的改善及量产,本钱已下降许多。

  甲烷燃料电池发展前景

  燃料电池是一个电池本体与燃料箱组合而成的动力机制。燃料的挑选性十分高,包含纯氢气(H2)、甲醇(CH3OH)、乙醇(CH3CH2OH)、天然气,甚至于现在运用最广泛的汽油,都能够作为燃料电池的燃料。这是现在其他一切动力来历无法做到的。而以燃料电池做为轿车的动力,已被公认是廿一世纪必定的趋势。

  燃料电池则是以具有可燃性的燃料与氧反响发作电力;一般可燃性燃料如瓦斯、汽油、甲烷(CH4)、乙醇(酒精)、氢等这些可燃性物质都要通过焚烧加热水使水欢腾,而使水蒸气推进涡轮发电,以这种转化办法大部分的能量一般都转为无用的热能。

  转化功率一般只有约30%适当的低,而燃料电池是以特别催化剂使燃料与氧发作反响发作二氧化碳(CO2)和水(H2O),因不需推进涡轮等发电用具,也不需将水加热至水蒸气再经散热变回水,所以能量转化功率高达70%左右,足足比一般发电办法高出了约40%;长处还不只如此,二氧化碳排放量比一般办法低许多,水又是无害的发作物,是一种低污染性的动力。

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