甲醇燃料电池

时间:2024-06-21 13:15:00编辑:分享君

甲醇燃料电池电极反应式是什么?

甲醇燃料电池电极反应式是:2CH3OH+ 3O2 = 2CO2 + 4H2O,阳极反应式:O2 + 2H2O +4e = 4OH-阴极反应式:CH3OH+ 6OH- - 6e = CO2 + 5H20。书写规则:酸性条件下,负极燃料失电子,C元素变为+4价,转化为CO2,H元素转化为H+,正极O2得电子,结合H+转化为水。碱性条件下,负极燃料失电子,C元素转化为CO32-,+1价的氢元素不能在碱性条件下以离子形态稳定存在,结合OH-生成水,正极O2得电子,结合H2O生成OH-。燃料电池的核心组件主要是由阳极、阴极和电解质膜组成,而电极又由扩散层和催化层组成,每部分作用如下:(1) 催化层 催化层是发生电化学反应的场所,约占膜电极成本的 54%,而膜电极约占整个燃料电池成本的 84%。因此,如何降低催化剂的载量,制备低成本高性能高活性的燃料电池催化剂是至关重要的。同时,发明的喷涂方法,使催化层的催化剂载量由4mg/cm2降到约 0.014mg/cm2,更好的缓解因为催化剂的价格制约质子交换膜燃料电池的发展。 (2) 扩散层 扩散层作为电子导电的良导体,其主要作用是保证反应物能均匀到达催化层参加电化学反应。质子交换膜燃料电池的扩散层主要是碳纸或碳布。碳纸使用前要进行憎水化处理并且使用碳粉对其进行整平。

甲醇燃料电池的方程式是什么?

方程式是:①碱性条件负极:2 CH3OH-12e﹣+16 OH﹣ → 2 CO32﹣+12 H2O。②酸性条件负极:2 CH3OH -12e﹣ + 2 H2O → 12 H﹢ + 2 CO2。碱性条件:总反应式 2 CH3OH + 3 O2 + 4 OH﹣=2 CO3 2﹣+6 H2O。正极:3 O2 + 12e﹣ +6 H20 → 12 OH﹣。负极:2 CH3OH - 12e– + 16OH~ → 2CO3 2﹣ + 12H2O。酸性条件:总反应式:2 CH3OH + 3 O2 = 2 CO2 + 4 H2O。正极:3 O2 + 12e﹣ + 12 H﹢ → 6 H2O。负极:2 CH3OH - 12e﹣ + 2 H2O → 12 H﹢ + 2 CO。相关内容解释:在直接甲醇燃料电池的工作过程中,一定浓度的甲醇溶液从电池的阳极流场结构中通过,在液体的流动过程中,甲醇溶液经过阳极扩散层,至阳极催化层处被氧化。透过质子交换膜,作为反应产物的质子得以迁移到阴极一侧,电子则通过外电路由阳极向阴极传递,并在此过程中对外做功。同时,在阳极 MEA 中电解质的作用下,CO2气体以气泡的形式在阳极流场内随甲醇溶液排出。在电池的阴极一侧,阴极集流板流场结构均匀分配后的空气或氧气扩散进入阴极催化层,被来自阳极的质子电化学还原,生成的水蒸气或液态形式的水与反应尾气一起离开电池的阴极流场。这种电池的期望工作温度为120℃,比标准的质子交换膜燃料电池略高,其效率大约是40%左右。其缺点是当甲醇低温转换为氢和二氧化碳时要比常规的质子交换膜燃料电池需要更多的白金催化剂。

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