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。
1吨铂可以生产多少燃料电池?
1、1吨铂可以生产约66666个燃料电池。
2、根据相关数据测算,一个燃料电池大约用到铂金属约15克,1吨铂经过计算,可以生产约66666个燃料电池。
3、铂金不仅是燃料电池的重要催化剂,也能应用于氢能整个产业链的不同场景。国内的铂族金属资源非常稀少,全球占比不到1%。
铂酸电池耐用吗?
铂酸电池比较耐用。这种新型材料具有很高的氧化还原反应活性和耐久性。这项成果对于探索和开发更好的高性能催化剂,促进燃料电池快速发展起到了重要的推动作用。
燃料电池能量利用率非常高、环境友好,但是其造价偏高造成大规模应用受限。车用燃料电池中使用的铂,占燃料电池成本的40%。此外,铂材料容易在硫化物或一氧化碳等有害组分的作用下失活,也大大影响了燃料电池的工作寿命。
为什么燃料电池的电极是石墨?
燃料电池的电极要求即不能在工作中参加反应被消耗掉又要有相当的活性,即要有催化作用,降低反应发生的条件提高反应的速度使反应能顺利进行,当然石墨电极是最廉价的了,但可能是使石墨不易进行的反应,而用别的电极(如铂,即女人脖子耳朵上挂的东西,贵吧!)却能顺利进行,这也正是许多理论上可行的燃料电池,实际上却不易付诸实施的原因之一
铂能催化常温的氢氧化合吗?
均相催化剂 催化剂和反应物同处于一相,没有相界存在而进行的反应,称如果温度高于50℃或60℃,酶就会被破坏掉而不能再发生作用。因此,利用酶来
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
燃料电池正极的四种反应式?
1.电解质是KOH溶液(碱性电解质)
负极发生的反应为:H2 + 2e- === 2H+ ,2H+ + 2OH- === 2H2O,所以:
负极的电极反应式为:H2 – 2e- + 2OH- === 2H2O;
正极是O2得到电子,即:O2 + 4e- === 2O2- ,O2- 在碱性条件下不能单独存在,只能结合H2O生成OH-即:2O2- + 2H2O === 4OH- ,因此,
正极的电极反应式为:O2 + H2O + 4e- === 4OH- 。
2.电解质是H2SO4溶液(酸性电解质)
负极的电极反应式为:H2 +2e- === 2H+
正极是O2得到电子,即:O2 + 4e- === 2O2- ,O2- 在酸性条件下不能单独存在,只能结合H+生成H2O即:O2- + 2 H+=== H2O,因此
正极的电极反应式为:O2 + 4H+ + 4e- === 2H2O(O2 + 4e- === 2O2- ,2O2- + 4H+=== 2H2O)
3.电解质是NaCl溶液(中性电解质)
负极的电极反应式为:H2 +2e- === 2H+
正极的电极反应式为:O2 + H2O + 4e- === 4OH-
说明:
(1)碱性溶液反应物、生成物中均无H+
(2)酸性溶液反应物、生成物中均无OH-
(3)中性溶液反应物中无H+ 和OH-
(4)水溶液中不能出现O2-
二、甲醇燃料电池
甲醇燃料电池以铂为两极,用碱或酸作为电解质:
1. 碱性电解质(KOH溶液为例)
总反应式:2CH4O + 3O2 +4KOH === 2K2CO3 + 6H2O
正极的电极反应式为:3O2+12e- + 6H20===12OH-
负极的电极反应式为:CH4O -6e-+8OH- === CO32- + 6H2O
2. 酸性电解质(H2SO4溶液为例)
总反应: 2CH4O + 3O2 === 2CO2 + 4H2O
正极的电极反应式为:3O2+12e-+12H+ === 6H2O
负极的电极反应式为:2CH4O-12e-+2H2O === 12H++ 2CO2
说明:乙醇燃料电池与甲醇燃料电池原理基本相同
三、甲烷燃料电池
甲烷燃料电池以多孔镍板为两极,电解质溶液为KOH,生成的CO2还要与KOH反应生成K2CO3,所以总反应为:CH4 + 2KOH+ 2O2 === K2CO3 + 3H2O。
负极发生的反应:CH4 – 8e- + 8OH- ==CO2 + 6H2O CO2 + 2OH- == CO32- + H2O,所以:
负极的电极反应式为:CH4 + 10 OH- + 8e- === CO32- + 7H2O
正极发生的反应有:O2 + 4e- === 2O2- 和O2- + H2O === 2OH- 所以:
正极的电极反应式为:O2 + 2H2O + 4e- === 4OH-
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