燃料电池

null　　　　　　　Fuel Cell 燃料电池　　　　　　　Fuel Cell 燃料电池www.themegallery.com小组成员：王超 李佳 赵岚 许雯雯提纲提纲What? Why?How? 123　　What ?　　What ?燃料电池的定义燃料电池的定义燃料电池是一种能够持续的通过发生在阳极和阴极的氧化还原反应将化学能转化为电能的能量转换装置。燃料电池与普通电池的区别在于，它工作时需要连续不断的向电池内输入燃料和氧化剂，只要持续供应，燃料电池就会不断提供电能。燃料电池的类型燃料电池的类型PAFCMCFCSOFC根据电解质种类的不同，可以分为五类：PEMFCAFC主要的燃料电池种类描述主要的燃料电池种类描述燃料电池的特性燃料电池的特性Characteristics of fuel cell燃料电池一般仅排除水和二氧化碳 燃料电池不需传送机构，没磨损，噪音小（目前，100~200kw级燃料电池运行噪音为65db,比室内风扇小，汽油机工作时噪音高达100db)能量转化可高达80％，其中电能40％、热能40％（火力发电效率35~47％左右，热电厂能量效率60~70％）不像普通电池 燃料电池允许在功率（有燃料电池尺寸决定）和容量（由燃料存储尺寸决定）之间随意的缩放，而普通电池中功率和容量的关系通常是相互关联的 污染 小效率 高 应用范围广燃料电池研究的背景燃料电池研究的背景能源危机生态恶 化环境污 染寻求效率高、无污染、清洁、高效的新能源解决 之道null燃料电池的发展简史燃料电池的发展简史1839英国威廉﹒ 格罗夫（Grov)发明燃料电池，点燃伦敦讲演厅的照明灯；剑桥大学的Bacon用 高压氢氧制成具有实用功率水平的燃料电池； 燃料电池成功为“双子星座”和“阿波罗”飞船提供电力，氢氧燃料电池广泛进入宇航领域；日本东京电力公司建成12MW燃料电池电站，使磷酸型燃料电池进入实用化阶段；20世纪50年代20世纪60年代1991年燃料电池的应用燃料电池电动汽车城市供电供热航天飞行器上主要应用燃料电池的应用null　　Why ?　　Why ?How Does a Fuel Cell Work? How Does a Fuel Cell Work? 依据电解质的不同 依据电解质的不同 　 　碱性燃料电池（AFC）； 　磷酸型燃料电池（PAFC）； 直接甲醇燃料电池(DMFC); 　熔融碳酸盐燃料电池（MCFC）； 　固体氧化物燃料电池（SOFC）； 　质子交换膜燃料电池（PEMFC） ；nullnull★ PEMFC PAFC DMFC (H2作为燃料＋O2为氧化剂) 阳极反应方程式：H2=2H＋＋2e-　　（1） （负极） 阴极反应方程式：2H＋＋1/2O2＋2e-=H2O （正极）　　　　　　　　　　　　（2） 电池反应方程式：H2＋1/2O2=H2O　（3） null★AFC (H2作为燃料＋O2为氧化剂) 阳极反应方程式：H2＋2OH-→2H2O＋2e- （负极） 　　　　　　　　　　　　（1） 阴极反应方程式：1/2O2＋H2O＋2e-→2OH- （正极） 　　　　　　　　　　　　（2） 电池反应方程式：H2＋1/2O2=H2O　 （3）nullSolid Oxide Fuel Cellsnull质子交换膜燃料电池 碱性燃料电池 磷酸型燃料电池 直接甲醇燃料电池 熔融碳酸盐燃料电池 固体氧化物燃料电池 null　　　 　　　前4种属于中低温燃料电池，后2种属于高温燃料电池； 　　　整体来看，与内燃机相比，燃料电池最大的优点是零污染和高效率，但最大的缺点是成本高。null　　优点多多！？缺点不少？！　　优点多多！？缺点不少？！减少损耗，提高效率； 　——反应活化能损耗、浓度差损耗、内阻损耗和系统损耗——降低效率——开发高效能、低成本催化剂＋高导电性的电解质和电极 材料 关于××同志的政审材料调查表环保先进个人材料国家普通话测试材料农民专业合作社注销四查四问剖析材料 ； 开发新材料，改进工艺； 　——高分子；贵金属；陶瓷； 降低成本； 　——提高功率密度外，进一步简化电池结构，减轻重量，提高性价比；nullSOFC : Hi~~~ Cars !!★　低温化　低成本★　高离子电导率　高氧负离子传递系数null★正在研究的电解质材料主要有以下三种： 　 ZrO 2基固体氧化物； 掺杂铈基的电解质(CeO2基固体氧化 物)； 钙钛矿结构新型电解质材料(LSGM)； Y2O3稳定的ZrO2(YSZ); 掺杂的CeO2 陶瓷材料; 钙钛矿结构电解质材料(LSGM)——Sr、Mg掺杂的LaGaO3; 再生燃料电池 再生燃料电池　　 　　再生燃料电池(RFC)用作临近空间飞艇和空间站的主电源，引起了国际上的关注，目前正处于大力研发推进阶段。 　　　　 ——空间可再生能源~~~null★再生燃料电池由电解池和燃料电池组成； ★向日时太阳能发电并电解水，生成氢气与氧气贮存起来； 　背日时，燃料电池发电，生成水，水可以循环使用，并保持储能基本恒定。 　　　微生物燃料电池　　　微生物燃料电池　　　微生物燃料电池是一种以微生物为阳极催化剂，将化学能直接转化成电能的生物装置。 　　　不仅可以直接将水中或者污泥中的有机物降解，而且同时可以将有机物在微生物代谢过程中产生的电子转化成电流，从而获得电能。 　　　 　　　nullnull　　　 　　　处理工业污水、生活污水、动物养殖场污水和人工合成污水的潜力。 　　　 　　　将阳极插入海底沉积物，阴极置于临近海水中可收集到天然的、由微生物代谢产生的海底电流，可为海底无光照条件下监测来往船舰的仪器提供电源， null How ?燃料电池的发展动向燃料电池的发展动向电力供应电力供应PAFC 商业化的燃料电池 MCFC 显著的经济优势 腐蚀技术难题 SOFC 全固体结构 最有可能用于分布式发电燃料利用率高达80%以上车用车用nullnull以“推动汽车产业可持续发展”为主题，旨在促进全球汽车节能改造和新能源汽车最新科研成果展示交流的2011全球节能与新能源汽车产业峰会于6月25日在北京举行。null奔驰B级燃料电池汽车F-CELL历时125天，成功环球一周，并于6月1日完好地回到奔驰位于德国斯图加特的本部。虽然途中也曾遭遇事故等难关，但还是证明了燃料电池汽车的实用性。B级F-CELL最高时速170km，相当于排气量为2.0L普通汽车的动力性能。最大续航里程为400km。nullnullnull根据派克研究公司的调查，燃料电池车市场正处在斜坡上升到商业化阶段，汽车制造商预计商业化阶段将在2015年左右。燃料电池车——前景可观路障重重燃料电池车——前景可观路障重重氢气来源--电解--大量的电 氢气储存--效果 贵金属“铂”催化剂--成本高--商用难 建立大量加氢站难--燃料电池汽车的研发 目前空气压缩机、加湿系统、空气滤氢器等相关辅助零部件开发不成熟null波音公司于2008年4月3日成功试飞氢燃料电池为动力源的一架小型飞机。波音公司称这在世界航空史上尚属首次，预示航空工业未来更加环保。但波音承认，这一技术不太可能为大型客机提供主要动力。小型飞机起飞及爬升过程使用传统电池与氢燃料电池提供的混合电力。爬升至海拔1000米巡航高度后，飞机切断传统电池电源，只靠氢燃料电池提供动力。飞机在1000米高空飞行了约20分钟，时速约100公里。这一技术对波音公司意义重大,也让航空工业的未来“充满绿色希望”。家用家用家用燃料电池系统“ENE-FARM”（能量田园） 和使用燃气年均5.2吨CO2的排出量对比，装有“ENE-FARM”的住宅则可以削减1.31吨的排量，每年节约6万日元的电费和燃气费。null 2010年世博会，日本馆松下电器展出了旗下的绿色环保家用燃料电池，其中输出功率为1KW、可为普通家庭提供60%电力的产品。与火力发电相比，发电效率接近，同等发电量，该燃料电池二氧化碳的排放量可减少37%。微型微型Illinois大学的 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 师们制作了堪称奇迹的手指上的氢燃料电池(Hydrogen Fuel Cell)，仅3毫米×3毫米×1毫米大小，重量几乎可以忽略不计。它不需要任何额外的推动力就能循环完成全部反应，在30小时内提供0.7V的电压和0.1毫安的电流。null微生物微生物null微生物燃料电池（Microbial fuel cell, MFC）是一种以产电微生物为阳极催化剂将有机物中的化学能直接转化为电能的装置。null虽然目前已发现很多产电微生物，如希瓦氏菌、地杆菌、克雷伯氏杆菌等，但这些菌种均只能在中性条件下产电。 理论上，碱性条件可以抑制甲烷的产生从而有利于电能输出，而且碱性废水是工业废水的重要组成部分。 产电微生物如何将有机物代谢产生的电子传递到电极上一直以来是MFC研究的一个重要方向。 因此，研究碱性条件下的微生物产电机制对MFC的电能输出与碱性废水的生物处理均有重要意义。 污水净化! 发电! 海水淡化?null谢谢