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氢氧燃料电池装置设计

发布时间:2022-07-24 01:12:09

Ⅰ 怎样制作小型氢氧燃料电池

可以不用铂丝而是用常见的废旧电池中间的碳棒作为电极。简易氢氧燃料电池反应装置可采用电解水装置,电极采用碳棒,溶液可以采用强碱或强酸容易,两级分别通入氢气与氧气。但是问题是这个反应的效率比较低,我没有实测过电压是多少,但是要做到5V的电压肯定需要好多个电池串联。
稍微复杂一点的可以采用2片多孔石墨片(这个便宜但是不是很常见,都是工业用途)来做电极,中间夹上离子交换膜(唉,这些可能又要用到一些化学药剂,不过简单将就一点可以夹上酸或碱溶液的湿毛巾),然后在石墨片的两端分别通入氢气和氧气就可以发电了。这个方法说说简单,做起来也费尽,但是这个相对比较容易做高一点的电压,基本上石墨片大一点,氢气和氧气的压力稍微大一点,然后几个电池串联就能得到较高电压。
以上都是常见材料制备氢氧燃料电池,虽然效率不高(铂等贵金属的催化效率较高的,现阶段来看是制备燃料电池的首选,用石墨只能是演示性质的),单电池的电压很低。有个问题,其实氢气不是常见材料哦,另外氢气使用时更要注意安全。

Ⅱ 氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。下图为电池示意图,该电池电极表面镀一层细小的铂粉,铂

(1)由化学能转变为电能;由a到b
(2)2H 2 +4OH - -4e - ==4H 2 O或H 2 +2OH - -2e - ==2H 2 O
(3)增大电极单位面积吸附H 2 、O 2 分子数,加快电极反应速率
(4)①Li;H 2 O;②1/1120;③32

Ⅲ 氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。如图为电池示意图,该电池电 极表面镀一层细小的铂粉,

(1)由化学能转化为电能 (2)由a到b
(3)2H 2 + 4OH - -4e - = 4H 2 O或 H 2 +2OH - -2e - = 2H 2 O
(4)增大电极单位面积吸附H 2 、O 2 分子数,加快电极反应速率

Ⅳ 根据氢氧燃料电池的原理,如何设计原电池的

氢氧燃料电池总反应式是:2H2+O2=2H2O
其中负极反应式 2H2 - 4e-=4H+
正极 O2+2H2O+4e-=4OH-
是原电池的

Ⅳ 氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置.下图为电池示意图,该电池电极表面镀一层细小的铂粉,铂

(1)燃料电池中,通入燃料的电极是负极、通入氧化剂的电极是正极,所以通入氢气的电极是负极,通入氧气的电极是正极,电子从负极沿导线流向正极,则电子流向由a到b,故答案为:由a到b;
(2)碱性条件下,氢气失电子和氢氧根离子反应生成水,电极反应式为:H2+2OH--2e-=2H2O,故答案为:H2+2OH--2e-=2H2O;
(3)反应物接触面积越大,其反应速率越快,在电极表面镀铂粉,增大电极单位面积吸附氢气、氧气分子数,加快反应速率,同时也增大了Pt的利用率以降低成本,故答案为:大电极单位面积吸附氢气、氧气分子数,加快反应速率,同时也增大了Pt的利用率以降低成本;
(4)①根据2Li+H2

.

Ⅵ 氢氧燃料电池工作原理是什么

氢氧燃料电池工作原理是氢氧 燃料电池 是以氧气作为氧化剂,以氢气作为燃料,然后通过燃料的各种化学反应,进而将产生的化学能转化为电能有一种电池。氢氧燃料电池具有容量大、比能量高、转化效率高和功率范围广等多个优点。氢氧燃料电池和一般电池有着很大区别,一般电池的活性物质是被存放在电池的内部的,所以储存的活性物质的量的多少决定电池的容量。

电池叙述

电池(Battery)指盛有电解质溶液和金属电极以产生电流的杯、槽或其他容器或复合容器的部分空间,能将化学能转化成电能的装置。具有正极、负极之分。随着科技的进步,电池泛指能产生电能的小型装置。如太阳能电池。电池的性能参数主要有电动势、容量、比能量和电阻。

利用电池作为能量来源,可以得到具有稳定电压,稳定电流,长时间稳定供电,受外界影响很小的电流,并且电池结构简单,携带方便,充放电操作简便易行,不受外界气候和温度的影响,性能稳定可靠,在现代社会生活中的各个方面发挥有很大作用。

Ⅶ 氢氧燃料电池的实验装置如图所示,回答下列有关该实验的问题.(1)要使发光二极管发亮,实验时的操作顺

(1)要使发光二极管发亮,必须有电流通过,当打开S1、关闭S2时,电极和电解质溶液之间不能形成原电池,所以无电流通过;
关闭S1,该装置形成电解池,电解一段时间后,阴极上有氢气生成,阳极上有氧气生成,且处理过的石墨棒有吸附性,所以两极上存在气体;
打开S1,关闭S2,两电极上分别有氢气、氧气,所以该装置形成燃料原电池,有电流通过二极管,所以二极管发亮.
故答案为:关闭S1;打开S1,关闭S2
(2)开始时属于电解池,电能转化为化学能,后来属于原电池化学能转化为电能,则在实验的全过程中能量的主要转化形式是:电能→化学能→电能;
故答案为:电能→化学能→电能;
(3)①按下开关S1时,该装置为电解池,C1与外接电源的负极相连为阴极,阴极上阳离子得电子,即氢离子得电子生成氢气,其电极反应为:2H++2e-=H2↑;
故答案为:阴;2H++2e-=H2↑;
②断开开关S1,迅速按下开关S2,两电极上分别有氢气、氧气,所以该装置形成燃料原电池,C2上有氧气为正极,正极上氧气得电子生成水.
打开S1,关闭S2,两电极上分别有氢气、氧气,所以该装置形成燃料原电池,C2上有氧气为燃料电池的正极,正极上氧气得电子生成水,其电极反应式为:O2+4H++4e-=2H2O;
故答案为:正;O2+4H++4e-=2H2O.

Ⅷ 谁能给我介绍一下氢氧燃料电池的结构和工作原理详细

氢氧燃料电池结构:
①氢氧供给分系统:航天器携带的氢和氧采用超临界液态贮存,可缩小贮罐体积,解决失重条件下气、液态的分离问题,但要求贮罐绝热性能好、耐低温、耐高压(氧罐为6兆帕、氢罐为3~3.5兆帕)。
②排水分系统:主要有动态排水和静态排水两种方式。前者把带有水蒸气的氢气循环输送到冷却装置,使水蒸气冷凝成水进行分离;后者依靠多孔纤维编织材料(如灯芯)将冷凝后的水吸附出来,又称灯芯排水。电池组排出的水经净化后可供航天员饮用或作冷却剂。
③排热分系统:电池组通过冷却剂(如乙二醇水溶液)循环,将废热带到辐射器向外排放,以维持电池组正常工作的温度范围。
④自动控制分系统:包括电池组工作压力、温度、排水与排气、电压、安全和冷却液循环等的控制与调节。所测量的参数传送到航天员座舱的显示器或由遥测设备发回地面。当电池组出现故障时,自动切换到备份电池组供电。
工作原理:
氢氧燃料电池以氢气作燃料为还原剂,氧气作氧化剂,通过燃料的燃烧反应,将化学能转变为电能的电池,与原电池的工作原理相同。
氢氧燃料电池工作时,向氢电极供应氢气,同时向氧电极供应氧气。氢、氧气在电极上的催化剂作用下,通过电解质生成水。这时在氢电极上有多余的电子而带负电,在氧电极上由于缺少电子而带正电。接通电路后,这一类似于燃烧的反应过程就能连续进行。
工作时向负极供给燃料(氢),向正极供给氧化剂(氧气)。氢在负极上的催化剂的作用下分解成正离子H+和电子e-。氢离子进入电解液中,而电子则沿外部电路移向正极。用电的负载就接在外部电路中。在正极上,氧气同电解液中的氢离子吸收抵达正极上的电子形成水。这正是水的电解反应的逆过程。
氢氧燃料电池不需要将还原剂和氧化剂 全部储藏在电池内的装置
氢氧燃料电池的反应物都在电池外部它只是提供一个反应的容器 2H2+O2=2H2O
氢气和氧气都可以由电池外提供
燃料电池是一种化学电池,它利用物质发生化学反应时释出的能量,直接将其变换为电能。从这一点看,它和其他化学电池如锌锰干电池、铅蓄电池等是类似的。但是,它工作时需要连续地向其供给反应物质——燃料和氧化剂,这又和其他普通化学电池不大一样。由于它是把燃料通过化学反应释出的能量变为电能输出,所以被称为燃料电池。
具体地说,燃料电池是利用水的电解的逆反应的"发电机"。它由正极、负极和夹在正负极中间的电解质板所组成。最初,电解质板是利用电解质渗入多孔的板而形成,2013年正发展为直接使用固体的电解质。
工作时向负极供给燃料(氢),向正极供给氧化剂(空气,起作用的成分为氧气)。氢在负极分解成正离子H+和电子e-。当氢离子进入电解液中,而电子就沿外部电路移向正极。用电的负载就接在外部电路中。在正极上,空气中的氧同电解液中的氢离子吸收抵达正极上的电子形成水。这正是水的电解反应的逆过程。此过程水可以得到重复利用,发电原理与可夜间使用的太阳能电池有异曲同工之妙。
燃料电池的电极材料一般为惰性电极,具有很强的催化活性,如铂电极、活性碳电极等。
利用这个原理,燃料电池便可在工作时源源不断地向外部输电,所以也可称它为一种"发电机"。

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