给燃料电池的负极提供氢气,正极提供氧气,然后正负极之间加一层膜,在催化剂的作用下, 氢原子外层的电子会游离出来,变成电子 氢离子icon。而那层膜是很特殊的,只有氢离子可以通过,电子会被挡在膜外。

氢燃烧燃料电池工作原理(氢燃料电池的工作原理)(1)

那些透过膜的质子和正极的氧反应会生成水,并且放出一定的热。这些就是氢燃料电池的全部副产物。由于一层膜左右两侧的压差比较小,通常只有0.5V-1.0V,所以只要把正负极夹着一层膜的结构叠加几百层,就能得到需要的高电压。

在这个电池里,是没有任何火焰出现的。不过,为了保证催化剂icon的活性,在电动车使用的燃料电池类型中,电池的工作温度在90摄氏度左右。其实,这比很多燃油发动机的温度要低很多。

氢燃烧燃料电池工作原理(氢燃料电池的工作原理)(2)

当然,氢燃料电池不止刚刚说的质子交换膜icon这一种,还有其他类型,它们的反应物和电解质都不太一样。比如,航天中用的燃料电池,电解质是氢氧化钾icon。而熔融态硅酸盐icon、氧化锆、磷酸icon等作为电解质的氢燃料电池,都是给发电站用的。氢燃料电动汽车用的这种电池,是比较晚才出现的一种新型氢燃料电池。

氢燃烧燃料电池工作原理(氢燃料电池的工作原理)(3)

氢燃料电池工作过程不是点燃和燃烧,而是和锂电池一样的电化学icon过程。

氢燃料电池,化学能转换为电能的效率最高可以到80%,远比内燃机的40%高

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