突出,所以具有高效、环保和清洁等优点的燃料电池技术是现在能源研究的热点。 1.2.2燃料电池的分类和特点燃料电池技术的优势在于能在持续高效的产生能量的同时不排放污染物,这使得前人的一个幻想变成了现实。燃料电池是不经过燃烧直接将燃料的化学能转化为电能的一个电化学装置Iml2】。燃料电池的种类很多,分类方法也有很多,根据燃料电池中电解质类型、反应物类型(主要的燃料和氧化剂)、电池使用温度和压力等不同均有不同的分类。通常依据燃料电池中电解质的不同来分类[13J4】,主要有以下五种类型: (1)碱性燃料电池(AFC),是最早开发出来的一类燃料电池,其电解质为碱性溶液如氢氧化钾。这种电池的优点是:为碱性介质,可使用非铂的催化剂,且在室温下即可工作;缺点是:碱性电解质容易与C02生成K2C03和Na2C03沉淀, 从而会影响电池性能,同时,成本比较高。(2)磷酸燃料电池(PAFC),是目前商业化程度较高一种燃料电池,其电解质为酸性电解质如浓磷酸。这种电池的优点是:电解液稳定,使用寿命长。缺点是:电池效率比较低,约40—45%,且必须采用贵金属作为电催化剂。(3)熔融碳酸盐燃料电池(MCFC),是一种高温燃料电池,其电解质为熔融碳酸盐,如Na2C03。这种电池的优点是:不需要贵金属作催化剂,能够使用CO 含量较高的燃料气体。缺点是:启动性一般,对于电池材料的耐腐蚀能力要求非常严格,对于电池寿命有一定限制。(4)固体氧化物燃料电池(SOFC),是一种中高温燃料电池。此电池的优点是:功率密度和电流密度较高,燃料适用范围较广;缺点是:离子传导能力较差, 对陶瓷材料的要求很高。(5)质子交换膜燃料电池(PEMFC),又被称为固体聚合物燃料电池。此电池的优点是:工作温度低,比能高,启动快和坚固耐用;缺点是:电池在技术和成本上还需突破,以实现商业化。不同类型燃料电池的主要特征总结见表1.1。万方数据
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