氫氧燃料電池總反應式[朗讀]

氫氧燃料電池詳解
燃料電池是很有發展前途的新的動力電源，一般以氫氣、碳、甲醇、硼氫化物、煤氣或天然氣為燃料，作為負極，用空氣中的氧作為正極．和一般電池的主要區別在於一般電池的活性物質是預先放在電池內部的，因而電池容量取決於貯存的活性物質的量；而燃料電池的活性物質（燃料和氧化劑）是在反應的同時源源不斷地輸入的，因此，這類電池實際上只是一個能量轉換裝置。這類電池具有轉換效率高、容量大、比能量高、功率範圍廣、不用充電等優點，但由於成本高，系統比較複雜，僅限於一些特殊用途，如飛船、潛艇、軍事、電視中轉站、燈塔和浮標等方面。
組成結構
以氫氣作燃料、氧氣作氧化劑的一類燃料電池。氫氧從外部通過管道輸入電池進行電化學反應並輸出電能。氫氧燃料電池的理論比能量達3600瓦·時/公斤。單體電池的工作電壓一般為0.8～0.97伏，為了滿足負載所需的工作電壓，往往由幾十個單體電池串聯成電池組。
為維持電池的正常運轉，須持續供應氫和氧，及時排除反應產物（水）和廢熱。電池組由以下幾部分組成：
①氫氧供給分系統：太空飛行器攜帶的氫和氧採用超臨界液態貯存，可縮小貯罐體積，解決失重條件下氣、液態的分離問題，但要求貯罐絕熱性能好、耐低溫、耐高壓（氧罐為6兆帕、氫罐為3～3.5兆帕）。
②排水分系統：主要有動態排水和靜態排水兩種方式。前者把帶有水蒸氣的氫氣循環輸送到冷卻裝置，使水蒸氣冷凝成水進行分離；後者依靠多孔纖維編織材料（如燈芯）將冷凝後的水吸附出來，又稱燈芯排水。電池組排出的水經凈化後可供航天員飲用或作冷卻劑。
③排熱分系統：電池組通過冷卻劑（如乙二醇水溶液）循環，將廢熱帶到輻射器向外排放，以維持電池組正常工作的溫度範圍。
④自動控制分系統：包括電池組工作壓力、溫度、排水與排氣、電壓、安全和冷卻液循環等的控制與調節。所測量的參數傳送到航天員座艙的顯示器或由遙測設備發回地面。當電池組出現故障時，自動切換到備份電池組供電。
主要特點
1、產物是水，清潔環保;
2、容易持續通氫氣和氧氣，產生持續電流;
3、能量轉換率較高，超過80%（普通燃燒能量轉換率30%多）;
4、可以組合為燃料電池發電站，排放廢棄物少，噪音低，綠色發電站。
工作原理
氫氧燃料電池以氫氣作燃料為還原劑，氧氣作氧化劑，通過燃料的燃燒反應，將化學能轉變為電能的電池，與原電池的工作原理相同。
氫氧燃料電池工作時，向氫電極供應氫氣，同時向氧電極供應氧氣。氫、氧氣在電極上的催化劑作用下，通過電解質生成水。這時在氫電極上有多餘的電子而帶負電，在氧電極上由於缺少電子而帶正電。接通電路後，這一類似於燃燒的反應過程就能連續進行。
工作時向負極供給燃料（氫），向正極供給氧化劑（氧氣）。氫在負極上的催化劑的作用下分解成正離子h+和電子e-。氫離子進入電解液中，而電子則沿外部電路移向正極。用電的負載就接在外部電路中。在正極上，氧氣同電解液中的氫離子吸收抵達正極上的電子形成水。這正是水的電解反應的逆過程。
氫氧燃料電池不需要將還原劑和氧化劑全部儲藏在電池內的裝置。
氫氧燃料電池的反應物都在電池外部它只是提供一個反應的容器。
氫氣和氧氣都可以由電池外提供。
燃料電池是一種化學電池，它利用物質發生化學反應時釋出的能量，直接將其變換為電能。從這一點看，它和其他化學電池如鋅錳乾電池、鉛蓄電池等是類似的。但是，它工作時需要連續地向其供給反應物質燃料和氧化劑，這又和其他普通化學電池不大一樣。由於它是把燃料通過化學反應釋出的能量變為電能輸出，所以被稱為燃料電池。
具體地說，燃料電池是利用水的電解的逆反應的「發電機」。它由正極、負極和夾在正負極中間的電解質板所組成。最初，電解質板是利用電解質滲入多孔的板而形成，2013年正發展為直接使用固體的電解質。
工作時向負極供給燃料（氫），向正極供給氧化劑（空氣，起作用的成分為氧氣）。氫在負極分解成正離子h+和電子e-。當氫離子進入電解液中，而電子就沿外部電路移向正極。用電的負載就接在外部電路中。在正極上，空氣中的氧同電解液中的氫離子吸收抵達正極上的電子形成水。這正是水的電解反應的逆過程。此過程水可以得到重複利用，發電原理與可夜間使用的太陽能電池有異曲同工之妙。
燃料電池的電極材料一般為惰性電極，具有很強的催化活性，如鉑電極、活性碳電極等。
應用領域
作為極具發展前途的新動力電源，氫氧燃料電池的應用領域是多方面的：
1、大型電站發電。
2、便攜移動電源。
3、應急電源。
4、家庭電源。
5、飛機、汽車、軍艦。
氫氧燃料電池總反應式
若電解質為酸溶液負極反應式為：2h2-4e-==4h+。
正極反應式為：o2+4h++4eˉ==2h2o;
若電解質溶液是鹼溶液負極反應式為：2h2+4ohˉ-4eˉ==4h20。
正極為：o2+2h2o+4eˉ==4ohˉ。
這麼寫的原因就是。
如是在鹼溶液中，則不可能有h+出現，在酸溶液中，也不可能出現ohˉ。
總反應式都是：2h2+o2=2h2o