1.1燃料电池的历史第1章绪论在过去的几十年,石油价格已经攀升到不可思议的价格。这促使我们寻找其他更价廉的能源,例如利用燃料电池来代替汽油1。发明燃料电池的主要贡献归于Sch6nbein或者Grove2。不管是谁首先发现了燃料电池,他们的发现都是处于同一时期,这意味着在1839年燃料电池的概念首次出现。然而在化石燃料和内燃机的出现后,由于技术的原因人们对燃料电池的兴趣逐渐减少。随着上世纪七十年代以来,石油频现危机,最近人们对燃料电池的兴趣又开始增加。首先,燃料电池可以满足正常内燃机不能使用的情况,例如,航空航天中没法从地面持续供能的情况z,30在过去的几十年里,石油价格飞涨,这对于消费者是一个消费水平的增加,对于政府则在寻找可以减少碳排放量以及寻找新的能源4。燃料电池中有一个很好的替代燃油的产品,质子交换膜燃料电池(PEMFC)适用于汽车毛5。在低温下质子交换膜燃料电池高能量密度以及快速启动等特点使得它成为商业应用的理想选择,例如笔记本电脑和移动电话电池5。然而,根据不同的用途电池的燃料不同。使用在汽车中的燃料电池的燃料为氢气,这是因为氢气有很高的能量密度以及很高的操作电势。然而储存氢气的困难使得氢气燃料电池不适合使用到笔记本电脑和移动电话中。对于这些设备,甲醇(直接甲醇燃料电池DMFC),甲酸(直接甲酸燃料电池DFAFC)或者乙醇(直接乙醇燃料电池DEFC)这些液体燃料更适合。这些命名中都有“直接”是为了强调这些燃料可以直接使用。最后,对于其他大型固定的应用,固体氧化物燃料电池2,6可以满足需求,这是因为固体氧化物燃料电池可以适应现有的基础设施1而且可以输出更高的电流密度2。1.2燃料电池的工作原理燃料电池的工作原理非常简单,如图1.1所示。燃料(在图中为氢气)在阳极直接被氧化,氧气在阴极被还原,阴极和阳极之间通过电解质溶液和隔膜分隔开。在外电路中将流过电流用于产生能量。
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