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质子交换膜燃料电池的工作原理

2022-04-28 10:36:52 

今天来给大家解答一下什么是质子交换膜燃料电池工作原理,下边我们就一起来看看吧。


质子交换膜燃料电池工作原理


从本质上说,PEMFC是电解水的一个「逆」装置。电解水过程是利用外加电源使水发生电解,从而产生氢和氧;然而,燃料电池则是氢和氧发生电化学反应产生水,同时生产出电的过程。


所以燃料电池的结构特征与电解水装置是如出一辙的,它主要由阳极、阴极、电解质和外部电路组成。


PEMFC中阳极为氢电极,阴极为氧电极,阴阳极都含有一定量用来加速电极上发生电化学反应的催化剂,两极之间以质子交换膜作为电解质。


当氢气与氧气分别通入阳极和阴极时,进入阳极的氢气在催化剂作用下离化成氢离子和电子;电子经外电路转移到阴极,氢离子则经质子交换膜到达阴极;阴极的氧气与氢离子及电子反应生成水分子,其中产生的水不会稀释电解质,却是随着尾气通过电极排出。


因此,PEMFC的电化学反应为:2H2+O2→2H2O


从本质上说,PEMFC是电解水的一个「逆」装置。电解水过程是利用外加电源使水发生电解,从而产生氢和氧;然而,燃料电池则是氢和氧发生电化学反应产生水,同时生产出电的过程。


所以燃料电池的结构特征与电解水装置是如出一辙的,它主要由阳极、阴极、电解质和外部电路组成。


PEMFC中阳极为氢电极,阴极为氧电极,阴阳极都含有一定量用来加速电极上发生电化学反应的催化剂,两极之间以质子交换膜作为电解质。


当氢气与氧气分别通入阳极和阴极时,进入阳极的氢气在催化剂作用下离化成氢离子和电子;电子经外电路转移到阴极,氢离子则经质子交换膜到达阴极;阴极的氧气与氢离子及电子反应生成水分子,其中产生的水不会稀释电解质,却是随着尾气通过电极排出。


因此,PEMFC的电化学反应为:2H2+O2→2H2O


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