时间:2023-12-02 14:03:29来源:
通常所说的二次电池是指可充电电池;而氢氧燃烧电池可以反复使用,只要源源不断地提供燃料氢气;但性质上仍属于一次电池,因为燃料没了,就不能再用了
氢燃料电池是将氢气和氧气的化学能直接转换成电能的发电装置。
其基本原理是电解水的逆反应,把氢和氧分别供给阳极和阴极,氢通过阳极向外扩散和电解质发生反应后,放出电子通过外部的负载到达阴极。
以KOH为电解质溶液的氢氧燃料电池的电极反应:
负极:
氢气在负极上失去电子变成氢离子,与溶液中的氢氧根离子结合成水:
H2一2e十2OH_=2H2O。
正极:
氧气在正极上得到电子变成负氧离子,与水结合生成氢氧根离子:
1/2O2十2e十H2O=2OH_。
总反应是:
H2十1/2O2=H2O。
补充:
以KOH为电解质溶液的氢氧燃料电池是负极上的氢气作为还原剂,失去电子变成氢离子,氢离子与溶液中的氢氧根离子结合生成水(电极反应见上述)。
氢气放出的电子沿导线流向正极。
正极上的氧气作为氧化剂得到氢气失去的电子变成负氧离子,再与水分子结合生成氢氧根离子。
(正极反应见上述)
这样,电极反应的总反应与氢气在氧气中燃烧的反应是一样的。
但是,氢气燃烧得到的是热能,氢氧燃料电池得到的是电能。
从燃料电池的总反应看到KOH沒有消耗,但随着反应的进行,KOH的浓度越来越小,影响反应速率,所以必须适时加入浓kOH溶液,调制到合适的浓度。