无铂催化剂燃料电池(无铂催化剂燃料电池原理)

无铂催化剂燃料电池(无铂催化剂燃料电池原理)

无铂催化剂燃料电池(无铂催化剂燃料电池原理)

氢能源电池需要钴吗?

氢能源电池不一定需要钴,但是催化剂是要用铂。

氢燃料电池是一种高效、清洁、无碳的发电装置,其工作原理是氢气和空气中的氧气分别在电池的阳极和阴极发生氢氧化和氧还原两个电化学反应,从而高效地将化学能转变成电能。然而,氢燃料电池阴极需要使用大量铂基催化剂来催化氧还原反应。铂是一种贵金属,这就使得氢燃料电池的造价非常昂贵。

无铂催化剂燃料电池(无铂催化剂燃料电池原理)

铂金催化氢气原理?

氢气和氧气在铂催化下发生反应,(不是燃烧反应)。 而铂在反应后,还是原样的,没发生什么化学变化。 该反应在家里是无法进行的,因为反应的速率取决于铂黑与气体的表面积,一般燃料电池里的铂黑铂的量极小,但是面积却很大,所以反应速率很快 主要用在氨氧化、不饱和化合物氧化和加氢,从气体中脱除一氧化碳、氮氧化物和有机物,烷烃和烯烃加氢异构化等化工过程。

第三代燃料电池概念?

固体电解质燃料电池(SOFC)被称为第3代燃料电池。由于电解质是氧化锆等固体电解质,未来可用于煤基燃料发电,质子交换膜燃料电池是最有希望的电动车电源。燃料电池有以下优点:

1)有很高的效率,以氢为燃料的燃料电池,理论发电效率可达100%。熔融碳酸盐燃料电池,实际效率可达584%。通过热电联产或联合循环综合利用热能,燃料电池的综合热效率可望达到80%以上。燃料电池发电效率与规模基本无关,小型设备也能得到高效率。

2)处于热备用状态,燃料电池跟随负荷变化的能力非常强,可以在1 s内跟随50%的负荷变化。

3)噪音低;可以实现实际上的零排放;省水。

4)安装周期短,安装位置灵活,可省去新建输配电系统。

目前燃料电池大规模应用的障碍是造价高,在经济性上要与常规发电方式竞争尚需时日。燃料电池的技术关键涉及电池性能、寿命、大型化、价格等与商业化有关的项目,主要涉及新的电解质材料和催化剂。熔融碳酸盐电池(MCFC)在高温条件下液体电解质的损失和腐蚀渗漏降低了电池的寿命,使MCFC的大型化及实用化受到限制。需要解决电池构成材料的腐蚀;电极细孔构造变化使电池性能下降等问题。

固体氧化物燃料电池(SOFC)使用固体电解质且工作温度很高,对构成材料及其加工有特殊要求。为了得到高温下化学性稳定和致密性(不通过气体)的电解质,在氧化锆中加入Y2O3生成钇稳定氧化锆。为了降低工作温度,应尽可能减少电解质薄膜厚度。通常采用熔射法、烧结法和电化学蒸发涂层法制备电解质薄膜。

实用的电解质膜的厚度为0.03~0.05 mm。比较先进的已达到0.01 mm。这样薄的电解质陶瓷材料除应当有足够的机械强度外,必须具有高度的气体致密性,否则将丧失燃料电池的性能。燃料极使用镍锆等耐热金属陶瓷,镍还用作燃料重整的催化剂,空气极在运行中处在高温氧化中,难以使用一般金属。铂的稳定性好,但费用昂贵,需要寻找替代材料,可用电子导电陶瓷。为了降低工作温度,另外一个重要的研究方向是寻找低温的质子导电的电解质。工作温度倘若能降低到700 ℃以下,SOFC的造价就可以大幅度降低。

无铂催化剂燃料电池(无铂催化剂燃料电池原理)

铂金属催化的原理?

氢气和氧气在铂催化下发生反应,(不是燃烧反应)。 而铂在反应后,还是原样的,没发生什么化学变化。 该反应在家里是无法进行的,因为反应的速率取决于铂黑与气体的表面积,一般燃料电池里的铂黑铂的量极小,但是面积却很大,所以反应速率很快 主要用在氨氧化、不饱和化合物氧化和加氢,从气体中脱除一氧化碳、氮氧化物和有机物,烷烃和烯烃加氢异构化等化工过程。

燃料电池电极材料?

燃料电池的电极材料有以下几种:

1、氢氧燃料电池,负极通入氢气,正极通入氧气,一般是以惰性金属铂或石墨做电极材料;

2、甲醇燃料电池,以惰性金属铂为两电极,用碱或酸作为电解质;

3、甲烷燃料电池,以多孔镍板为两电极,电解质溶液为氢氧化钾;

4、新型燃料电池多以惰性金属和具有催化型的金属为两电极。

无铂催化剂燃料电池(无铂催化剂燃料电池原理)

氢燃料电池需要铂金还是钯金?

氢燃料电池需要铂金。具体用量上来说,氢燃料电池汽车对铂的用量也是最高。目前,像丰田这样的第一梯队车企的商业化氢燃料电池汽车,平均每辆用量大约为0.17g/kW(约20g/辆)。随着技术的进步,这个指标还会进一步降低,据美国能源局的目标显示,2020年将实现单车铂用量低至0.125g/kW(约14.7g/辆),而这一含量仍然高于传统的柴油汽车耗量。

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