氢燃料电池介绍
2022-08-30 16:50
什么是氢燃料电池
燃料电池是将燃料的电化学能转化为电能的能量转换装置。它是一种类似于电池的电化学发电装置，因此被称为燃料电池。相应的以氢为燃料的燃料电池是氢燃料电池。可以理解为水电解成氢气和氧气的逆反应。因此反应过程既清洁。因为它不受传统发动机使用卡诺循环约42%的热效率限制。氢燃料电池的效率可以轻松达到60%以上。
氢燃料电池不是像火箭一样通过氢氧燃烧的剧烈反应产生动能，而是通过催化装置释放氢中的吉布斯自由能。例如，石墨和金刚石都是碳的形式。但是形成钻石需要高温和高压。因此，这种形态变换代表了不同的吉布斯自由能。
氢燃料电池的工作原理是通过燃料电池正极中的催化剂（铂）将氢气分解成电子和氢离子（质子）。质子通过质子交换膜到达负极并与氧气反应变成水和热。相应的电子通过外电路从正极流向负极以发电。氢燃料电池商业化的挑战之一是成本控制。目前燃料电池汽车的成本约为普通汽车的五倍。它的核心成分称为质子交换膜。它可以将氢中的电子分离成质子，质子从正极交换到负极，并与氧气反应产生水和热量。相应地，质子交换膜的核心是催化剂铂。铂金是一种贵金属，通常是铂金，婚戒的材质。为了促进大规模商业化使用，一方面要减少催化剂的用量，另一方面要寻找低成本的替代材料。
综上所述，氢燃料电池汽车因其清洁的特点而受到广泛关注。但仍有许多挑战亟待解决。一方面，关键部件质子交换膜的成本有所降低。另一个方面是加氢站的普及。让我们等着看。
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