燃料電池的原理與特點(diǎn)
能源是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ),人類為了更有效地利用能源一直在進(jìn)行著不懈的努力。歷史上利用能源的方式經(jīng)歷過(guò)多次革命性的變革,每一次都極大地推進(jìn)了現(xiàn)代文明的發(fā)展。隨著現(xiàn)代文明的發(fā)展,人們逐漸認(rèn)識(shí)到傳統(tǒng)的能源利用方式有兩大弊端:一是儲(chǔ)存于燃料中的化學(xué)能必須首先轉(zhuǎn)變成熱能后才能被轉(zhuǎn)變成機(jī)械能或電能,受卡諾循環(huán)及現(xiàn)代材料的限制,在機(jī)端所獲得的效率只有33~35%;二是傳統(tǒng)的能源利用方式給今天人類的生活環(huán)境造成了巨量的廢水、廢氣、廢渣、廢熱和噪聲的污染。多年來(lái)人們一直在努力尋找既有較高的能源利用效率又不污染環(huán)境的能源利用方式。這就是燃料電池發(fā)電技術(shù)。 1839年英國(guó)的Grove發(fā)明了燃料電池,并用這種以鉑黑為電極催化劑的簡(jiǎn)單的氫氧燃料電池點(diǎn)亮了倫敦講演廳的照明燈。1889年Mood和Langer首先采用了燃料電池這一名稱,但燃料電池的研究直到20世紀(jì)50年代才有了實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展。從60年代開(kāi)始,氫氧燃料電池廣泛應(yīng)用于宇航領(lǐng)域,同時(shí),兆瓦級(jí)的磷酸燃料電池也研制成功。從80年代開(kāi)始,各種小功率電池在宇航、軍事、交通等各個(gè)領(lǐng)域中得到應(yīng)用。 近20多年來(lái),燃料電池經(jīng)歷了堿性、磷酸、熔融碳酸鹽和固體氧化物等幾種類型的發(fā)展階段,燃料電池的研究和應(yīng)用正以極快的速度在發(fā)展。燃料電池共分:堿性燃料電池(AFC),質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC),熔融碳酸鹽型燃料電池(MCFC),固體氧化物型燃料電池(SOFC)。 |