文档详情

燃料电池全面总结.

慢***
实名认证
店铺
PPT
1.09MB
约15页
文档ID:218604360
燃料电池全面总结._第1页
1/15

燃料电池全面总结一 定义:燃料电池是一种不经过燃烧,将燃料化学能经过电化学反应直接转变为电能的装置优点:高效、环保注:(1)两电极材料可以相同,只起导电的作用2)反应物不是储存在电池内部,而由外设装备提供燃料和氧化剂通燃料的电极为负极,通氧气的电极为正极常考燃料:H2COCH4C2H6(乙烷)C3H8(丙烷)CH3OHC2H5OHNH3N2H4(肼)两极为石墨电极,电解质是硫酸溶液负极:正极:总反应:二燃料电池类型(1)酸性电解质溶液注:酸性溶液电荷守恒配H+ 2H2+4e- 4H+O2+4H+4e-2H2O2H2+O22H2O 甲醇燃料电池 酸性电解质(铂为两极、电解质稀H2SO4) 负极反应: 正极反应: 总反应离子方程式: 2CH3OH + 3O2 2CO2 + 4H2O 2CH3OH-12e-+2H2O 12H+ 2CO23O2+12e-+12H+ 6H2O 两极为石墨电极,电解质是KOH溶液负极:2H2-4e-+4OH- 4H2O正极:O2+4e-+2H2O4OH-总反应:2H2+O2 2H2O碱性介质(2)碱性电解质溶液注:碱性溶液电荷守恒配OH- 甲醇燃料电池 碱性电解质(铂为两极、电解液KOH溶液) 负极反应: 正极反应: 总反应离子方程式: 2CH3OH + 3O2 + 4OH - 2CO3 2-+ 6H2O 2CH3OH 12e- + 16OH- 2CO32- +12H2O 3O2 + 12e- + 6H2O 12OH- 注:碱性条件下CO2和OH-反应最终生成CO32-C2H5OH_12e- +16OH- 2CO32-+11H2O 思考:乙醇燃料电池在碱性条件下的负极反应?固体氧化物电解质 一极通入空气,另一极通入H2气体;电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体,在熔融状态下能传导O2-。

负极反应:正极反应:总反应方程式:2H2+O2=2H2OO2+4e-=2O2- 2H2-4e-+2O2-=2H2O注:固体氧化物传递O2-,电荷守恒用O2-配3)熔融盐电解质思考:如题所述若将H2换成C3H8(丙烷),如何写?负极反应:正极反应:总反应方程式:C3H8+5O2=3CO2+4H2O C3H8-20e-+10O2-=3CO2+4H2O思考:如题所示若将H2换成C3H8(丙烷),如何写?5O2+20e-=10O2-熔融碳酸盐铂为两极、Li2CO3和Na2CO3的熔融盐作电解质,CO为负极燃气,空气与CO2的混合气为正极助燃气 总反应方程式:正极反应:负极反应:2COO2=2CO2 O24e- 2CO4e- 2CO32-=4CO22CO32-2CO2注:熔融碳酸盐传递CO32-,电荷守恒用CO32-配燃料电池全面总结酸性溶液:配H+ 2)电极反应产物碱性溶液:配OH- 1)电荷守恒规律2:碱性环境燃料中C元素最终生成CO32-,其余环境都生成CO2熔融碳酸盐:传递CO32-,配CO32-固体氧化物:传递O2-,配O2-规律1:环境中是什么离子,电荷守恒就用该离子来配平练习1分别写出甲烷在酸性电解质溶液、碱性电解质溶液、熔融固体氧化物、熔融碳酸盐四种条件下的总反应和电极反应。

1)酸性电解质负极:CH4-8e-+2H2O=8H+CO2正极:2O2+8e-+8H+=4H2O总反应:CH4+2O2=CO2+2H2O(2)碱性电解质负极:CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O正极:2O2+2H2O+8e-=8OH-总反应:CH4+2OH+2O2=CO32-+3H2O (3)熔融固体氧化物 负极:CH4-8e-+4O2-=CO2+2H2O 正极:2O2+8e-=4O2- 总反应:CH4+2O2=CO2+2H2O (4)熔融碳酸盐 负极:CH4-8e+4CO32-=5CO2+2H2O 正极:2O2+8e+4CO24CO32- 总反应方程式CH4+2O2=CO2+2H2O 练习2N2H4(肼)空气燃料电池是一种碱性燃料电池,电解质溶液是20%30%的KOH溶液肼空气燃料电池放电时, 总反应:N2H4+O2=N2+2H2O 负极的电极反应式是_ 正极的电极反应式是_N2H4+4OH4e4H2O+N2 O2+2H2O+4e4OH 思考:氨气构成燃料电池,其电池反应原理为4NH3+3O22N2+6H2O ,电极反应如何写?练3如图是2004年批量生产的笔记本电脑所用的甲醇燃料电池的结构示意图。

甲醇在催化剂作用下提供质子(H+)和电子电子经外电路、质子经内电路到达另一极与氧气反应电池总反应式为:2CH3OH3O22CO24H2O下列说法中正确的是()A、左边的电极为负极,a处通入甲醇B、右边的电极为负极,b处通入空气C、电池负极的反应式为:CH3OH+H2O6e-=CO2+6H+D、电池的正极反应式为:O2+2H2O+4e-=4OH-AC 练习4依题意完成下列表格可燃物酸性条件负负极反应应酸性条件正极反应应酸性条件总总反应应碱性条件负负极反应应碱性条件正极反应应碱性条件总总反应应 CO C2H6 C2H5OH。

下载提示
相似文档
正为您匹配相似的精品文档
相关文档