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PEM燃料电池在车船航天运输电力系统中的应用

时间:2023-10-03 理论教育 版权反馈
【摘要】:PEM燃料电池的电极包含一层坚固的高分子膜,它可以允许质子通过。这类燃料电池的燃料输入一般为氧气和氢气,但氧化剂依然是周围空气。图9-4 PEM燃料电池的原理图这些气体必须进行加湿处理。阳极导通从氧分子脱离出的电子,以向外部电路供电。这种经过处理的材料只允许电荷态离子通过。质子交换膜不允许电子通过。催化剂的铂搽粉面正对放置交换膜。一般情况下,这类燃料电池的效率超过55%,工作温度为90℃[1,6]。

PEM燃料电池在车船航天运输电力系统中的应用

PEM燃料电池的电极包含一层坚固的高分子膜,它可以允许质子通过。这类燃料电池的燃料输入一般为氧气和氢气,但氧化剂依然是周围空气。

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图9-4 PEM燃料电池的原理图

这些气体必须进行加湿处理。这类电池的原理如图9-4所示。阳极导通从氧分子脱离出的电子,以向外部电路供电。另一方面,阴极有刻蚀的通道,可以在催化剂的表面吸附氧气。同时也可以导通从外部回路返回到催化剂的电子,在这里电子和氢离子及氧离子结合形成水。电解液是质子交换膜。这种经过处理的材料只允许电荷态离子通过。质子交换膜不允许电子通过。事实上,催化剂是一种促进氧气和氢气反应的特殊材料。一般使用铂粉搽至织物上。催化剂粗糙且可渗透,这样可以保证铂与氧气及氢气最大表面积接触。催化剂的铂搽粉面正对放置交换膜。阳极反应也即氧化反应如下:

阳极:2H2→4H+4e-

另一方面,阴极反应是还原反应,最终产物是水,表达式如下:(www.xing528.com)

阴极:O2+4H+4e-→2H2O

因此,电池的总反应式可以写为:

总反应式:2H2+O2→2H2O

这种燃料电池可以应用于很多不同的场合,特别是自动化系统。一般情况下,这类燃料电池的效率超过55%,工作温度为90℃[1,6]

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