1樓：匿名使用者
1、燃料電池的研究，正在飛速發展，但多仍存在一些困難需要克服2、除了氫電池以外，還有一些可再生的燃料電池3、比如以甲烷為燃料的電池
4、乙醇電池
5、甲醇電池等。。。
一般都沒有進入實用階段
2樓：權苑冠曉暢
1:利用天然氣的發電系統
mcfc需要供給的燃料氣體是h2，它可由天然氣中的ch4改質生成，其反應在改質器中進行。改質器出口的溫度為600℃，符合mcfc的工作溫度，可以原樣直接輸送到燃料極側。
另一方面，空氣極側需要的o2通過空氣壓縮機供給。另乙個反應因素co2，空氣極側反應等量地再利用發電時燃料極產生的co2。除了有co2外，燃料極排出氣體還含有未反應的可燃成份，一起輸送到改質器的燃燒器側，天然氣改質所必需的熱量就由該燃燒熱供給。
這種情況下，排出的燃料氣體會含有過多的h2o，將影響發熱量，為此通常是先將排出燃料氣體冷卻，將水份濾去後再輸送到改質器的燃燒側。從改質器燃燒側出來的氣體與來自壓縮機的空氣相混合後供給空氣極側。
實際的電池因內部存在電阻會發熱，故通過在空氣極側中流過的大量氧化氣體(陰極氣體，即含有o2、co2的氣體)來除去其發生的熱。通常是按600℃供給的氣體在700℃下排出，這一指標可通過在空氣極側進行流量調整來控制，為此採用陰極氣體的再迴圈，即，空氣極側供給的氣體為以改質器燃燒排氣與部分空氣極側排出氣體的混合體，為了保持電池入口和出口的溫度為最佳溫度，可將再迴圈流量與外部供給的空氣流量一起調整。
來自空氣極側的排氣為高溫，送入最終的膨脹式透平，進行動力**，作為空氣壓縮動力而應用。剩餘的動力，由發電機發電**，從而可以提高整套系統的效率。另外，天然氣改質所必需的h2o(水蒸汽)可從排出的燃料氣體中**的h2o來供給。
這種系統的效率可達55~60%。在整套出力中mcfc發電量份額佔90%。絕大部分的發電量是由mcfc生產的。
如果考慮到排氣形成的動力**和若干的附加發電，廣義上也可以稱為聯合發電。
在使用pafc的情況下，若以煤炭為燃料發電時就不容易了，採用天然氣時，其構成類似於mcfc機組，基本上是由電池本體發電。原因是pafc排出氣體溫度較低，與其進行附加發電不如作為熱電聯產電源。
sofc能和較高溫度的排氣體構成附加發電系統，由於sofc不需要co2的再迴圈等，結構簡單，其發電效率可以達到50-60%。
2:利用煤炭的發電系統
燃料電池
以mcfc為例進行介紹。煤炭需經煤氣化裝置生成作為mcfc可用燃料的co及h2，並在進入mcfc前除去其中含有的雜質(微量的雜質就會構成對mcfc的惡劣影響)，這種供給mcfc精製煤氣，其壓力通常高於mcfc的工作壓力，在進入mcfc供氣前先經膨脹式渦輪機**其動力。渦輪機出口氣體，經與部分來自燃料極(陽極)排出的高溫氣體(約700℃)相混合，調整為對電池的適宜溫度(約600℃)。
該陽極氣體的再迴圈是，將排出的燃料氣體中所含的未反應的燃料成分返回入口加以再利用，藉以達到提高燃料的利用率。向空氣極側供給o2和co2是通過空氣壓縮機輸出的空氣和排出燃料氣體相混合來完成的。但是，碳酸氣是採用觸媒燃燒器將未燃的h2及co變換成h2o和co2後供給的。
實際的燃料電池，內部電阻會發熱，將通過在空氣極側流過的大量的氧化劑氣體(陰極氣體，即含有o2和co2的氣體)而除去。通常通過調整空氣極側的流量，把以600℃供給的氣體在700℃排出。為此採用了陰極氣體再迴圈，使空氣極側的排氣形成約700℃的高溫。
因此，在這個迴圈迴路中設定了熱交換器，將氣體溫度冷卻到600℃，形成電池入口適宜的溫度，與來自觸媒燃燒器的供給氣體相混合。空氣極側的出入口溫度，取決於再迴圈和來自壓縮機的供給空氣流量和再迴圈迴路中的熱交換量。
排熱**系統(末級迴圈)，是由利用空氣極側排氣的膨脹式渦輪機和利用蒸汽的汽輪機發電來構成。膨脹式渦輪機與壓縮機的相組合，其剩餘動力用於發電。蒸汽是由來自其下流的熱**和煤氣化裝置以及陰極氣體再迴圈迴路中的蒸汽發生器之間的組合產生，形成汽水迴圈。
這種機組的發電效率，因煤氣化方式和煤氣精製方式等的不同而有若干差異。利用煤系統sofc其構成是複雜的。但若用管道氣就簡單多了，主要的是採用煤炭氣化系統造成的，其效率為45~55%。
燃料電池相對於鋰離子電池有哪些優勢和不足
3樓：匿名使用者
燃料電池涉及化學熱力學、電化學、電催化、[1] 材料科學、電力系統及自動控制等學科的有關理論，具有發電效率高、環境汙染少等優點。
總的來說，燃料電池具有以下特點：能量轉化效率高；它直接將燃料的化學能轉化為電能，中間不經過燃燒過程，因而不受卡諾迴圈的限制。[2] 燃料電池系統的燃料—電能轉換效率在45%～60%，而火力發電和核電的效率大約在30%～40%。
安裝地點靈活；燃料電池電站占地面積小，建設周期短，電站功率可根據需要由電池堆組裝，十分方便。燃料電池無論作為集中電站還是分布式電站，或是作為小區、工廠、大型建築的獨立電站都非常合適。負荷響應快，執行質量高；燃料電池在數秒鐘內就可以從最低功率變換到額定功率。
由於燃料電池能將燃料的化學能直接轉化為電能，因此，它沒有像通常的火力發電機那樣通過鍋爐、汽輪機、發電機的能量形態變化，可以避免中間的轉換的損失，達到很高的發電效率。同時還有以下一些特點：
不管是滿負荷還是部分負荷均能保持高發電效率；
不管裝置規模大小均能保持高發電效率；
具有很強的過負載能力；
通過與燃料供給裝置組合的可以適用的燃料廣泛；
發電出力由電池堆的出力和組數決定，機組的容量的自由度大；
電池本體的負荷響應性好，用於電網調峰優於其他發電方式；
用天然氣和煤氣等為燃料時，nox及sox等排出量少，環境相容性優。
如此由燃料電池構成的發電系統對電力工業具有極大的吸引力。
燃料電池的優勢，科技手段中，尚沒有一項能源生成技術能如燃料電池一樣將諸多優點集合於一身。[3]
能源安全性。自2023年代的石油危機後，各大工業國對石油的依賴仍有增無減，而且主要靠石油輸出國的**。美國載客車輛每日可消耗約600萬桶油，佔油料進口量之85%。
若有20%的車輛採用燃料電池來驅動，每日便可省下120萬桶油。
國防安全性。燃料電池發電裝置具有散布性的特質，它可讓地區擺脫**發電站式的電力輸配架構。長距離、高電壓的輸電網路易成為軍事行動的攻擊目標。
燃料電池裝置可採集中也可採分散性配置，進而降低了敵人欲癱瘓國家供電系統的風險。
高可靠度供電。燃料電池可架構於輸配電網路之上作為備援電力，也可獨立於電力網之外。在特殊的場合下，模組化的設定(串聯安裝幾個完全相同的電池組系統以達到所需的電力)可提供極高的穩定性。
燃料多樣性。現代種類繁多的電池中，雖然仍以氫氣為主要燃料，但配備「燃料轉化器(或譯重組器，fuel reformer)」的電池系統可以從碳氫化合物或醇類燃料中萃取出氫元素來利用。此外如垃圾掩埋場、廢水處理場中厭氧微生物分解產生的沼氣也是燃料的一大**。
利用自然界的太陽能及風力等可再生能源提供的電力，可用來將水電解產生氫氣，再供給至燃料電池，如此亦可將「水」看成是未經轉化的燃料，實現完全零排放的能源系統。只要不停地供給燃料給電池，它就可不斷地產生電力。
高效能。由於燃料電池的原理系經由化學能直接轉換為電能，而非產生大量廢氣與廢熱的燃燒作用，現今利用碳氫燃料的發電系統電能的轉換效率可達40~50%；直接使用氫氣的系統效率更可超過50%；發電設施若與燃氣渦輪機並用，則整體效率可超過60%；若再將電池排放的廢熱加以**利用，則燃料能量的利用率可超過85%。用於車輛的燃料電池其能量轉換率約為傳統內燃機的3倍以上，內燃引擎的熱效率約在10~20%之譜。
環境親和性。科學家們已認定空氣汙染是造成心血管疾病、氣喘及癌症的元凶之一。最近的健康研究顯示，市區汙染性的空氣對健康的威脅如同吸入二手菸。
燃料電池運用能源的方式大幅優於燃油動力機排放大量危害性廢氣的方案，其排放物大部份是水份。某些燃料電池雖亦排放二氧化碳，但其含量遠低於汽油之排放量(約其1/6)。
燃料電池發電裝置產生1000仟瓦-小時的電能，排放之汙染性氣體少於1盎斯；而傳統燃油發電機則會產生25磅重的汙染物。因此，燃料電池不僅可改善空氣汙染的情況，甚可能許給人類未來一片潔淨的天空。
可彈性設定/用途廣。燃料電池的迷人之處在於其多樣風貌。除了前述的集中分散兩相宜的特點外，它還具有縮放性。
利用黃光微影技術可製作微型化的燃料電池；利用模組式堆疊配置可將供電量放大至所欲的輸出功率。單一發電元所產生的電壓約為0.7伏特，剛好能點亮乙隻燈。
將發電元予以串接，便構成燃料電池組，其電壓則增加為0.7伏特乘以串聯的發電元個數。
燃料電池的劣勢主要是**和技術上存在一些瓶頸，摘列如下：
燃料電池造價偏高：車用pemfc之成本中質子交換隔膜(usd300/m2)約佔成本之35%;鉑觸媒約佔40%，二者均為貴重材料。
反應/啟動效能：燃料電池的啟動速度尚不及內燃機引擎。反應性可藉增加電極活性、提高操作溫度及反應控制引數來達到，但提高穩定性則必須避免副反應的發生。
反應性與穩定性常是魚與熊掌不可兼得。
碳氫燃料無法直接利用：除甲醇外，其它的碳氫化合物燃料均需經過轉化器、一氧化碳氧化器處理產生純氫氣後，方可供現今的燃料電池利用。這些裝置亦增加燃料電池系統之投資額。
氫氣儲存技術：fcv的氫燃料是以壓縮氫氣為主，車體的載運量因而受限，每次充填量僅約2.5~3.
5公斤，尚不足以滿足現今汽車單程可跑480~650公里的續航力。以-253℃保持氫的液態氫系統雖已測試成功，但卻有重大的缺陷：約有1/3的電能必須用來維持槽體的低溫，使氫維持於液態，且從隙縫蒸發而流失的氫氣約為總存量的5%。
氫燃料基礎建設不足：氫氣在工業界雖已使用多年且具經濟規模，但全世界充氫站僅約70站，仍值示範推廣階段。此外，加氣時間頗長，約需時5分鐘，尚跟不上工商時代的步伐。
化學燃料電池反應方程式，甲烷燃料電池的化學方程式
電池是運用氧化還原反應中得失電子的原理設計的1 先分析得失電子的產物 氫氣換電子生成氫離子 h 氧氣得電子生成氧負離子 o2 2 再分析產物能否與電解質中的物質或離子反應，確定最終產物這是寫電極反應式的關鍵所在 如電解質是氫氧化鈉溶液，則氫離子會與氫氧根反應生成水，故負極反應為h2 2e 2oh 2...
燃料電池其主要原理是，燃料電池的原理是什麼？
燃料電池是將燃料具有的化學能直接變為電能的發電裝置。燃料電池其原理是一種電化學裝置，其組成與一般電池相同。其單體電池是由正負兩個電極 負極即燃料電極和正極即氧化劑電極 以及電解質組成。不同的是一般電池的活性物質貯存在電池內部，因此，限制了電池容量。而燃料電池的正 負極本身不包含活性物質，只是個催化轉...
鋰電池與氫燃料電池，哪個更有前途
氫燃料電池更有前途，鋰電池有汙染，而氫燃料電池通過氫和氧的結合產生動能，這是無汙染的。鋰電池和氫燃料電池各有利弊。細分而言，兩者在充電 補充燃料時間 汙染水平 續航里程 充電站成本和電池成本方面有各自的優勢。例如，氫燃料電池只需幾分鐘就可以補給燃料，但是鋰電池即便使用超充通常也需要乙個多小時。例如特...