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观点呈现
燃料电池的类型
燃料电池堆可以按照工作温度或电解质种类进行分类。例如按照电解质分类,有碱性燃料电池(AFC),工作温度在50℃-200℃,主要应用在航天、机动车等方面;磷酸燃料电池(PAFC),工作温度在150℃-200℃,主要应用在洁净电站,轻便电源等方面;熔融碳酸盐燃料电池(MCFC),工作温度大约在650℃,主要用于洁净电站方面;固定氧化物燃料电池(SOFC),工作温度在900℃-1050℃,主要用于洁净电站,联合循环发电等方面;质子交换膜燃料电池(PEMFC),工作温度在60℃-80℃,主要应用于机动车、洁净电站、潜艇、便携电源和航天领域。其中,质子交换膜燃料电池启动快,比功率高,结构简单,处于商业化的最前沿,应用前景广阔。固体氧化物燃料电池热电联供效率很高,但运行温度过高,启动速度较慢,系统长期性能较差,离商业化应用还有一定距离。按照温度进行划分:作温度低于100℃的是低温燃料电池;工作温度在100℃-300℃的是中温燃料电池;工作温度为600℃-1000℃的是高温燃料电池。
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观点呈现
碱性燃料电池(一)
碱性燃料电池(alkaline fu-el cell,AFC)由法兰西斯·汤玛士·培根(Francis Thomas Bacon)发明,以碳为电极,通常用氢氧化钾或氢氧化钠为电解质,导电离子为OH-,燃料为氢。是以碱性溶液为电解质将存在于燃料与氧化剂中的化学能直接转化为电能的发电装置。是最早获得应用的燃料电池由于其电解质必须是碱性浛液,因此而得名碱性燃料电池。在1973年成功地应用于Apollos登月飞船的主电源,使人们看到了燃料电池的诱人前景。碱性燃料电池的电能转换效率为所有燃料电池中最高的,最高可达70%。碱性燃料电池的工作温度大约80℃。因此,它们的启动也很快,但其电力密度却比质子交换膜燃料电池的密度低十来倍,在汽车中使用显得相当笨拙。不过,它们是燃料电池中生产成本最低的一种电池,因此可用于小型的固定发电装置。如同质子交换膜燃料电池一样,碱性燃料电池对能污染催化剂的一氧化碳和其它杂质也非常敏感。此外,其原料不能含有二氧化碳,因为二氧化碳能与氢氧化钾电解质反应生成碳酸钾,降低电池的性能。
3 观点呈现
碱性燃料电池(二)
碱性燃料电池可分为循环式电解质碱性燃料电池、固定式电解质碱性燃料电池、可溶解燃料碱性燃料电池三类。循环式电解质碱性燃料电池,电解质溶液被泵入燃料电池的碱腔,电解质在碱腔中循环使用。这一设计的优点在于它可以随时更换电解质。固定式电解质碱性燃料电池,电池堆的每一个电池都有一个属于自己的独立的电解质,他被放在两个电解之间的隔膜材料里。这个设计由于其结构的简单性,现已广泛应用于航天飞行器中。可溶解燃料碱性燃料电池,在电解质中混合了肼或氨这类燃料。这个设计成本低,结构紧密,制作简单且易于补充燃料。
碱性燃料电池是该技术发展最快的一种电池,主要为空间任务,包括为航天飞机提供动力和饮用水。碱性燃料电池的工作温度大约80℃。因此,它们的启动也很快,但其电力密度却比质子交换膜燃料电池的密度低十多倍,在汽车中使用显得相当笨拙。不过,它们是燃料电池中生产成本最低的一种电池,因此可用于小型的固定发电装置。如同质子交换膜燃料电池一样,碱性燃料电池对能污染催化剂的一氧化碳和其他杂质也非常敏感。此外,其原料不能含有一氧化碳,因为一氧化碳能与氢氧化钾电解质反应生成碳酸钾,降低电池的性能。


