甲醇燃料電池

1、甲醇燃料電池直接甲醇燃料電池是質(zhì)子交換膜燃料電池的一種變種，它直接使用甲醇而勿需預(yù)先重整。甲醇在陽(yáng)極轉(zhuǎn)換成二氧化碳，質(zhì)子和電子，如同標(biāo)準(zhǔn)的質(zhì)子交換膜燃料電池一樣，質(zhì)子透過(guò)質(zhì)子交換膜在陰極與氧反應(yīng)，電子通過(guò)外電路到達(dá)陰極，并做功。 總反應(yīng)式：2CH4O + 3O2 = 2CO2 + 4H2O 酸2CH4O+3O2+4OH=2CO3(2-) +6H2O 堿 堿性條件 ：正極：3O2 + 12e + 6H20 12OH 負(fù)極：2CH4O - 12e + 16OH 2CO3( 2-) + 12H2O 酸性條件 ：正極：3O2 + 12e + 12H+ 6H2O 負(fù)極：2CH4O - 12e + 2H2

2、O 12H+ + 2CO2 這種電池的期望工作溫度為120以下，比標(biāo)準(zhǔn)的質(zhì)子交換膜燃料電池略高，其效率大約是40%左右。堿性介質(zhì)下的甲烷燃料電池負(fù)極：CH4+10OH - - 8e-=CO32- +7H2O 正極：2O2+8e-+4H2O=8OH- 離子方程式為：CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O 總反應(yīng)方程式為：CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O 酸性介質(zhì)下的甲烷燃料電池： 負(fù)極：CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+ 正極：2O2+8e-+8H+=4H2O 總反應(yīng)方程式為：2O2+CH4=2H2O+CO2 反應(yīng)情況： 1.隨著電池不斷放電，電解質(zhì)溶液的堿性減小；

3、2.通常情況下，甲烷燃料電池的能量率大于甲烷燃燒的能量利用率。 甲烷燃料電池化學(xué)方程式CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H20 就是CH4在O2中燃燒，生成的CO2和OH-反應(yīng)生成CO32-的離子反應(yīng)方程式接著寫(xiě)正極，記?。赫龢O在堿性條件下的反應(yīng)一定是：O2+4e-+2H2O=4OH- 接著將總反應(yīng)式減去正極反應(yīng)式就是負(fù)極反應(yīng)式，這里有一點(diǎn)非常重要，就是一定要將O2消去，因?yàn)樵姵刎?fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，而O2發(fā)生還原反應(yīng) 故一定要將O2消去將X2 得到 2O2+8e-+4H2O=8OH- - 得到CH4-8e-4H2o+2OH-=CO32-+3H2O-8OH-移項(xiàng)的到負(fù)極反應(yīng)式：CH4+10

4、OH-8e-=CO32-+7H20總反應(yīng)：CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H20負(fù)極：CH4+10OH-8e-=CO32-+7H20正極：O2+4e-+2H2O=4OH氫氧燃料電池如氫氧燃料電池有酸式和堿式兩種，在酸溶液中負(fù)極反應(yīng)式為：2H2-4e-=4H+ 正極反應(yīng)式為：O2 + 4H+ +4e= 2H2O;如是在堿溶液中，則不可能有H+出現(xiàn)，在酸溶液中，也不可能出現(xiàn)OH。 若電解質(zhì)溶液是堿、鹽溶液則負(fù)極反應(yīng)式為：2H2 + 4OH-4e= 4H20 正極為：O2 + 2H2O + 4e= 4OH 若電解質(zhì)溶液是酸溶液則負(fù)極反應(yīng)式為：2H2-4e=4H+（陽(yáng)離子），正極為：O2+4e+4H+=2H2O乙醇燃料電池種類乙醇燃料電池，KOH作電解質(zhì) 總反應(yīng)：C2H5OH+3O2+4KOH=2K2CO3+5H2O 負(fù)極：C2H5OH+16OH(-)-12e(-)=2CO3(2-)+11H2O 正極：O2+4e(-)+2H2O=4OH(-) 乙