燃料电池原理及其组成部分介绍

事实上，氢氧燃料电池的发电过程其实就是一个电化学的氧化还原的过程。燃料氢通入阳极，作为氧化剂的空气通入阴极，在两极之间填充电解质和催化剂。氢气在阴极被吸附、解离，进而失去电子氧化成氢离子进入电解质中，而阳极获得电子成为氧负价原子，进而和氢离子结合成水。

其实，燃料电池的组成部分主要有阳极、阴极和电解质隔膜。其中，燃料在阳极被氧化，氧化剂在阴极被还原进而实现反应，然后形成燃料电池。

阴极电位和阳极电位的差就是燃料电池的输出电压。其中在电池开路并且没有输出电流的时候，电池的电压就叫作开路电压，即E0。在电池输出电流开始对外工作的时候，输出电压也会发生变化，由E0降到E，这就是一种极化现象。

这种极化分为两种，一种是阳极极化，也就是说电池在输出电流的时候阳极电位发生损失；而阴极极化则是阴极电位发生了损失。其实一个电池的总极化是由阳极极化、阴极极化以及欧姆电位三部分构成的。

我们可以从极化形成的原因方面在研究，主要从以下三个方面来分析。

①活化极化：主要是因为电化学反应速度的限制进而造成的电位损失。(www.xing528.com)

②浓差极化：主要是因为反应剂传质的限制造成的电位损失。

③欧姆极化：主要是因为电池的组件，尤其是电解质膜的电阻而造成的欧姆电位损失。

燃料电池和一般的电池存在很多的不同之处，燃料电池里面是没有燃料和氧化剂的，而是在电池之外的储罐之中。在燃料电池开始对外工作的时候，就应该往电池内部不停地输入燃料和氧化剂，与此同时将反应的产物排出去。所以可以说，如果仅仅从工作的方式来看，燃料电池和一般的汽油或者柴油的发电机有很多相似之处。

一般情况下，燃料电池所使用的燃料和氧化剂基本上都是流体—气体或者液体，这主要是因为燃料电池在工作的时候就必须不间断地往电池中输入燃料和氧化剂。其中纯氢、多种像是重整气这样富含氢的气体和一些甲醇水溶液这样的香水液体都是燃料电池中最常用的氧化剂。