小弟关注到燃料电池有十分诱人的优点,但至今无法在市场上见到,觉得很是可惜。因此,大量关注了有关燃料电池的新闻和技术,发现阻碍燃料电池商用的主要问题是成本太高和燃料单一。而造成以上问题的根本是现有燃料电池完全建立在燃料电化学基础上,建立在以“化学电解质”为基础的“膜电极三层结构”基础上,努力解决电解质、电极和催化剂的问题。
实际上,还可以从电化学的实质着手研究燃料电池。小弟认为,电化学的实质是:
阳极(材料)失去电子,成为正离子;电子和燃料离子分成不同路径达到阴极;在阴极氧化性更高的分子获得电子被还原成负离子;正负离子结合生成新物质。在此过程中,电子通过外电路移动形成电流,输出电能。因此,电解质只是实现离子和电子分开传输的方式之一,而非电化学反应的本质特征。
实际上,可以利用电子和正离子的不同电磁特性,利用电场力或磁场力实现电子和正离子的分离,取代电解质的功能。物理燃料电池就是用物理方法替代燃料电池中的催化剂、电解质等功能,实现电化学反应,从而在燃料电池中取消催化剂和电解质,理论上将燃料拓展到所有可燃的一体和气体燃料,降低成本,提高单体功率,促进燃料电池的商用。
小弟现在正在和一个朋友以此为项目开展工作,并且小有进展,欢迎感兴趣的朋友参与探讨和关注
肖远科
电话:1328200276
E-mail:ynxyk@XXXXXXX
具体地说,燃料电池不是电池,而是发电机。它由正极、负极和夹在正负极中间的电解质板所组成。最初,电解质板是利用电解质渗入多孔的板而形成,现在已发展为直接使用固体的电解质。
工作时给负极供给燃料(氢),给正极供给氧化剂(空气)。氢在负极分解成正离子H+和电子e一:2H2→4H++4e-,氢离子进入电解质中,而电子则沿外部电路(含负载)移向正极。
氧在正极获得氢离子和电子反应为水:O2+4H++4e-→2H2O。可见这正是水的电解反应的逆过程,且燃料电池唯一的排放物是水。燃料电池所使用的氢燃料可以来自于任何的碳氢化合物,例如天然气、甲醇、乙醇(酒精)、水的电解、沼气……。关键的部件是膜电极接合体MEA(Mem.brane:ElectrodeAssembly),它是在固体高分子膜的两侧涂有白金触媒作为电解质,然后再在表面贴上导电的多孔气体扩散层构成;
引用第6楼zlzm8181于2009-03-07 23:36发表的 :
若取消燃料电池的电解质,采用物理方法让离子(带有原子核的离子)脱离电极到达较远处的另一极、或在两极的中点汇,那将是比光电效应还耗能,估计产生的电能还不够维持移动两极板的离子。
时段 | 个数 |
---|---|
{{f.startingTime}}点 - {{f.endTime}}点 | {{f.fileCount}} |
200字以内,仅用于支线交流,主线讨论请采用回复功能。