1.pemfc是燃料电池吗
pemfc是燃料电池的一种,指质子交换膜燃料电池,是一种以含氢燃料与氧气或空气反应产生电能的能量转化装置;其是众多类型燃料电池中研究最多、应用最广、商业化程度最高的一种,最早在航空航天、军事装备等领域得到小规模应用。
![pemfc pemfc](//ziboxinyan.com/FileUpload/ueditor_s/upload/2022-10/8/63800823453673.jpg)
2.pemfc的主要部件
(1)电极:PEMFC的电极均为气体扩散电极。它至少有两层构成:起支撑作用的扩散层和为电化学反应进行的催化层。
(2)催化剂:包括担载型催化剂等。
(3)质子交换膜:它是PEMFC的最关键部件之一,直接影响电池的性能与寿命。
(4)双极板:PEMFC电池组一般按压滤机方式组装。双极板必须满足下述功能要求:
1)实现单电池之间的电联结,因此,它必须由导电良好的材料构成。2)燃料(氢)和氧化剂(氧)通过由双极板、密封胶等构成的共用孔道,经各个单池的进气管导入,并由流场均有分配到电极处。3)因为双极板两侧的流场分别时氧化剂与燃料通道,所以双极板必须时无孔的;如果由几种材料构成的复合双极板,至少其中之一是无孔的,实现氧化剂与燃料的分隔。4)构成双极板的材料必须在阳极运行条件下(一定的电极电位,氧化剂、还原剂等)抗腐蚀,以达到电池组的寿命要求,一般为几千小时至几万小时。5)因为PEMFC电池组效率一般在50%左右,双极板材料必须时热的良导体,以利于电池组废热的排出。6)降低电池组的成本,制备双极板的材料必须易于加工(如加工流场),最优的材料是适用于批量生产加工的材料;至今,制备PEMFC双极板广泛采用的材料是石墨和金属板。
3.pemfc的优点
(1)高效节能。能量转化率高。通过氢氧化合作用,直接将化学能转化为电能,能量转化率高达40%~60%。
(2)使用固体电解质膜,可以避免电解质腐蚀。
(3)环境友好,可实现零排放。其唯一的排放物是纯净水,没有污染物排放,是环保型能源。
(4)发电效率受负荷变化影响很小,非常适合于用作分散型发电装置(作为主机组),也适于用作电网的“调峰”发电机组(作为辅机组)。
(5)冷启动时间短,可在数秒内实现冷启动。
(6)可靠性强,维护方便。PEMFC内部构造简单,无机械运动部件,工作时仅有气体和水的流动。
(7)氢是世界上最多的元素,来源极其广泛。
4.pemfc的缺点
(1)膜的价格高,生产所需技术高。
(2)对CO敏感,需要尽可能降低燃料中CO的浓度,以避免催化剂中毒。
(3)催化剂成本较高。由于以贵金属铂作为催化剂,因此催化剂成本较高。
(4)氢气的生产、储存和运输等技术目前还达不到高效、安全、可靠。
(5)高温时寿命及稳定性不理想,以及相关电池技术还不够普及。
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