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氫氧燃料電池裝置設計

發布時間:2022-07-24 01:12:09

Ⅰ 怎樣製作小型氫氧燃料電池

可以不用鉑絲而是用常見的廢舊電池中間的碳棒作為電極。簡易氫氧燃料電池反應裝置可採用電解水裝置,電極採用碳棒,溶液可以採用強鹼或強酸容易,兩級分別通入氫氣與氧氣。但是問題是這個反應的效率比較低,我沒有實測過電壓是多少,但是要做到5V的電壓肯定需要好多個電池串聯。
稍微復雜一點的可以採用2片多孔石墨片(這個便宜但是不是很常見,都是工業用途)來做電極,中間夾上離子交換膜(唉,這些可能又要用到一些化學葯劑,不過簡單將就一點可以夾上酸或鹼溶液的濕毛巾),然後在石墨片的兩端分別通入氫氣和氧氣就可以發電了。這個方法說說簡單,做起來也費盡,但是這個相對比較容易做高一點的電壓,基本上石墨片大一點,氫氣和氧氣的壓力稍微大一點,然後幾個電池串聯就能得到較高電壓。
以上都是常見材料制備氫氧燃料電池,雖然效率不高(鉑等貴金屬的催化效率較高的,現階段來看是制備燃料電池的首選,用石墨只能是演示性質的),單電池的電壓很低。有個問題,其實氫氣不是常見材料哦,另外氫氣使用時更要注意安全。

Ⅱ 氫氧燃料電池是符合綠色化學理念的新型發電裝置。下圖為電池示意圖,該電池電極表面鍍一層細小的鉑粉,鉑

(1)由化學能轉變為電能;由a到b
(2)2H 2 +4OH - -4e - ==4H 2 O或H 2 +2OH - -2e - ==2H 2 O
(3)增大電極單位面積吸附H 2 、O 2 分子數,加快電極反應速率
(4)①Li;H 2 O;②1/1120;③32

Ⅲ 氫氧燃料電池是符合綠色化學理念的新型發電裝置。如圖為電池示意圖,該電池電 極表面鍍一層細小的鉑粉,

(1)由化學能轉化為電能 (2)由a到b
(3)2H 2 + 4OH - -4e - = 4H 2 O或 H 2 +2OH - -2e - = 2H 2 O
(4)增大電極單位面積吸附H 2 、O 2 分子數,加快電極反應速率

Ⅳ 根據氫氧燃料電池的原理,如何設計原電池的

氫氧燃料電池總反應式是:2H2+O2=2H2O
其中負極反應式 2H2 - 4e-=4H+
正極 O2+2H2O+4e-=4OH-
是原電池的

Ⅳ 氫氧燃料電池是符合綠色化學理念的新型發電裝置.下圖為電池示意圖,該電池電極表面鍍一層細小的鉑粉,鉑

(1)燃料電池中,通入燃料的電極是負極、通入氧化劑的電極是正極,所以通入氫氣的電極是負極,通入氧氣的電極是正極,電子從負極沿導線流向正極,則電子流向由a到b,故答案為:由a到b;
(2)鹼性條件下,氫氣失電子和氫氧根離子反應生成水,電極反應式為:H2+2OH--2e-=2H2O,故答案為:H2+2OH--2e-=2H2O;
(3)反應物接觸面積越大,其反應速率越快,在電極表面鍍鉑粉,增大電極單位面積吸附氫氣、氧氣分子數,加快反應速率,同時也增大了Pt的利用率以降低成本,故答案為:大電極單位面積吸附氫氣、氧氣分子數,加快反應速率,同時也增大了Pt的利用率以降低成本;
(4)①根據2Li+H2

.

Ⅵ 氫氧燃料電池工作原理是什麼

氫氧燃料電池工作原理是氫氧 燃料電池 是以氧氣作為氧化劑,以氫氣作為燃料,然後通過燃料的各種化學反應,進而將產生的化學能轉化為電能有一種電池。氫氧燃料電池具有容量大、比能量高、轉化效率高和功率范圍廣等多個優點。氫氧燃料電池和一般電池有著很大區別,一般電池的活性物質是被存放在電池的內部的,所以儲存的活性物質的量的多少決定電池的容量。

電池敘述

電池(Battery)指盛有電解質溶液和金屬電極以產生電流的杯、槽或其他容器或復合容器的部分空間,能將化學能轉化成電能的裝置。具有正極、負極之分。隨著科技的進步,電池泛指能產生電能的小型裝置。如太陽能電池。電池的性能參數主要有電動勢、容量、比能量和電阻。

利用電池作為能量來源,可以得到具有穩定電壓,穩定電流,長時間穩定供電,受外界影響很小的電流,並且電池結構簡單,攜帶方便,充放電操作簡便易行,不受外界氣候和溫度的影響,性能穩定可靠,在現代社會生活中的各個方面發揮有很大作用。

Ⅶ 氫氧燃料電池的實驗裝置如圖所示,回答下列有關該實驗的問題.(1)要使發光二極體發亮,實驗時的操作順

(1)要使發光二極體發亮,必須有電流通過,當打開S1、關閉S2時,電極和電解質溶液之間不能形成原電池,所以無電流通過;
關閉S1,該裝置形成電解池,電解一段時間後,陰極上有氫氣生成,陽極上有氧氣生成,且處理過的石墨棒有吸附性,所以兩極上存在氣體;
打開S1,關閉S2,兩電極上分別有氫氣、氧氣,所以該裝置形成燃料原電池,有電流通過二極體,所以二極體發亮.
故答案為:關閉S1;打開S1,關閉S2
(2)開始時屬於電解池,電能轉化為化學能,後來屬於原電池化學能轉化為電能,則在實驗的全過程中能量的主要轉化形式是:電能→化學能→電能;
故答案為:電能→化學能→電能;
(3)①按下開關S1時,該裝置為電解池,C1與外接電源的負極相連為陰極,陰極上陽離子得電子,即氫離子得電子生成氫氣,其電極反應為:2H++2e-=H2↑;
故答案為:陰;2H++2e-=H2↑;
②斷開開關S1,迅速按下開關S2,兩電極上分別有氫氣、氧氣,所以該裝置形成燃料原電池,C2上有氧氣為正極,正極上氧氣得電子生成水.
打開S1,關閉S2,兩電極上分別有氫氣、氧氣,所以該裝置形成燃料原電池,C2上有氧氣為燃料電池的正極,正極上氧氣得電子生成水,其電極反應式為:O2+4H++4e-=2H2O;
故答案為:正;O2+4H++4e-=2H2O.

Ⅷ 誰能給我介紹一下氫氧燃料電池的結構和工作原理詳細

氫氧燃料電池結構:
①氫氧供給分系統:航天器攜帶的氫和氧採用超臨界液態貯存,可縮小貯罐體積,解決失重條件下氣、液態的分離問題,但要求貯罐絕熱性能好、耐低溫、耐高壓(氧罐為6兆帕、氫罐為3~3.5兆帕)。
②排水分系統:主要有動態排水和靜態排水兩種方式。前者把帶有水蒸氣的氫氣循環輸送到冷卻裝置,使水蒸氣冷凝成水進行分離;後者依靠多孔纖維編織材料(如燈芯)將冷凝後的水吸附出來,又稱燈芯排水。電池組排出的水經凈化後可供航天員飲用或作冷卻劑。
③排熱分系統:電池組通過冷卻劑(如乙二醇水溶液)循環,將廢熱帶到輻射器向外排放,以維持電池組正常工作的溫度范圍。
④自動控制分系統:包括電池組工作壓力、溫度、排水與排氣、電壓、安全和冷卻液循環等的控制與調節。所測量的參數傳送到航天員座艙的顯示器或由遙測設備發回地面。當電池組出現故障時,自動切換到備份電池組供電。
工作原理:
氫氧燃料電池以氫氣作燃料為還原劑,氧氣作氧化劑,通過燃料的燃燒反應,將化學能轉變為電能的電池,與原電池的工作原理相同。
氫氧燃料電池工作時,向氫電極供應氫氣,同時向氧電極供應氧氣。氫、氧氣在電極上的催化劑作用下,通過電解質生成水。這時在氫電極上有多餘的電子而帶負電,在氧電極上由於缺少電子而帶正電。接通電路後,這一類似於燃燒的反應過程就能連續進行。
工作時向負極供給燃料(氫),向正極供給氧化劑(氧氣)。氫在負極上的催化劑的作用下分解成正離子H+和電子e-。氫離子進入電解液中,而電子則沿外部電路移向正極。用電的負載就接在外部電路中。在正極上,氧氣同電解液中的氫離子吸收抵達正極上的電子形成水。這正是水的電解反應的逆過程。
氫氧燃料電池不需要將還原劑和氧化劑 全部儲藏在電池內的裝置
氫氧燃料電池的反應物都在電池外部它只是提供一個反應的容器 2H2+O2=2H2O
氫氣和氧氣都可以由電池外提供
燃料電池是一種化學電池,它利用物質發生化學反應時釋出的能量,直接將其變換為電能。從這一點看,它和其他化學電池如鋅錳干電池、鉛蓄電池等是類似的。但是,它工作時需要連續地向其供給反應物質——燃料和氧化劑,這又和其他普通化學電池不大一樣。由於它是把燃料通過化學反應釋出的能量變為電能輸出,所以被稱為燃料電池。
具體地說,燃料電池是利用水的電解的逆反應的"發電機"。它由正極、負極和夾在正負極中間的電解質板所組成。最初,電解質板是利用電解質滲入多孔的板而形成,2013年正發展為直接使用固體的電解質。
工作時向負極供給燃料(氫),向正極供給氧化劑(空氣,起作用的成分為氧氣)。氫在負極分解成正離子H+和電子e-。當氫離子進入電解液中,而電子就沿外部電路移向正極。用電的負載就接在外部電路中。在正極上,空氣中的氧同電解液中的氫離子吸收抵達正極上的電子形成水。這正是水的電解反應的逆過程。此過程水可以得到重復利用,發電原理與可夜間使用的太陽能電池有異曲同工之妙。
燃料電池的電極材料一般為惰性電極,具有很強的催化活性,如鉑電極、活性碳電極等。
利用這個原理,燃料電池便可在工作時源源不斷地向外部輸電,所以也可稱它為一種"發電機"。

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