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質(zhì)子交換膜燃料電池的工作原理

2022-04-28 10:36:52 

今天來給大家解答一下什么是質(zhì)子交換膜燃料電池工作原理,下邊我們就一起來看看吧。


質(zhì)子交換膜燃料電池工作原理


從本質(zhì)上說,PEMFC是電解水的一個「逆」裝置。電解水過程是利用外加電源使水發(fā)生電解,從而產(chǎn)生氫和氧;然而,燃料電池則是氫和氧發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生水,同時生產(chǎn)出電的過程。


所以燃料電池的結(jié)構(gòu)特征與電解水裝置是如出一轍的,它主要由陽極、陰極、電解質(zhì)和外部電路組成。


PEMFC中陽極為氫電極,陰極為氧電極,陰陽極都含有一定量用來加速電極上發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)的催化劑,兩極之間以質(zhì)子交換膜作為電解質(zhì)。


當氫氣與氧氣分別通入陽極和陰極時,進入陽極的氫氣在催化劑作用下離化成氫離子和電子;電子經(jīng)外電路轉(zhuǎn)移到陰極,氫離子則經(jīng)質(zhì)子交換膜到達陰極;陰極的氧氣與氫離子及電子反應(yīng)生成水分子,其中產(chǎn)生的水不會稀釋電解質(zhì),卻是隨著尾氣通過電極排出。


因此,PEMFC的電化學(xué)反應(yīng)為:2H2+O2→2H2O


從本質(zhì)上說,PEMFC是電解水的一個「逆」裝置。電解水過程是利用外加電源使水發(fā)生電解,從而產(chǎn)生氫和氧;然而,燃料電池則是氫和氧發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生水,同時生產(chǎn)出電的過程。


所以燃料電池的結(jié)構(gòu)特征與電解水裝置是如出一轍的,它主要由陽極、陰極、電解質(zhì)和外部電路組成。


PEMFC中陽極為氫電極,陰極為氧電極,陰陽極都含有一定量用來加速電極上發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)的催化劑,兩極之間以質(zhì)子交換膜作為電解質(zhì)。


當氫氣與氧氣分別通入陽極和陰極時,進入陽極的氫氣在催化劑作用下離化成氫離子和電子;電子經(jīng)外電路轉(zhuǎn)移到陰極,氫離子則經(jīng)質(zhì)子交換膜到達陰極;陰極的氧氣與氫離子及電子反應(yīng)生成水分子,其中產(chǎn)生的水不會稀釋電解質(zhì),卻是隨著尾氣通過電極排出。


因此,PEMFC的電化學(xué)反應(yīng)為:2H2+O2→2H2O


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