氢燃料电池的原理和特点

氢气也能够跟氧气在一起剧烈燃烧，但在燃料电池却不是利用燃烧来获取能量，下面我们一起来看看氢燃料电池的原理和特点。

    氢燃料电池的原理和特点

    氢燃料电池原理--简介

    氢燃料电池，是一种利用电解水的逆反应来将氢气、氧气等燃料转化为水并放出能量的物质，其氢气位于阴极上，氧气位于阳极上，电解质位于电池内部，通过这种化学反应将化学能转换为电能。由于其排放物为水，无其他污染性排放物存在，因此常将其称为是绿色燃料氢经济，由于其还具有噪音低、效率高等特点，现已在航天能源、汽车能源等领域得到广泛应用。

    氢燃料电池原理

    我们常见的干电池、蓄电池是一种储能装置，在需要时可将其内部能量释放出来以满足需求；而氢燃料电池是一种能量转换装置，是一种发电装置，在需要时可为其提供能量转换所需燃料：氢气和氧气，燃料电池便可通过将其转化为水并排出的过程释放能量。为了提高氢燃料电池能量转换的效率，常将其电极使用特制多孔性材料进行制作，以便增加气体与电解质的接触面积并为电池发生的化学反应起到催化作用。

    氢燃料电池原理--特点

    1、无污染

    氢燃料电池的化学反应为2H2+O2==2H2O，以氢气和氧气为原料，只能产生水和能量，对环境无污染。

    2、无噪声

    燃料电池发生化学反应将化学能转换为电能的过程中严格来说不是没有噪声，而是噪声很低不会对人们有很大的影响，大概只有55dB，适用于室内或是对噪声有要求的场所。

    3、高效率

    由于化学能直接转换为电能，而不经过热能、机械能等的中间转换，因此其发电效应可达50%以上，属于相当高的程度了。

    氢燃料电池的特点

    （1）无污染。燃料电池对环境无污染。它是通过电化学反应，而不是采用燃烧（汽、柴油）或储能（蓄电池）方式——最典型的传统后备电源方案。燃烧会释放象COx、NOx、SOx气体和粉尘等污染物。如上所述，燃料电池只会产生水和热。如果氢是通过可再生能源产生的（光伏电池板、风能发电等），整个循环就是彻底的不产生有害物质排放的过程。

    （2）无噪声。燃料电池运行安静，噪声大约只有55dB，相当于人们正常交谈的水平。这使得燃料电池适合于室内安装，或是在室外对噪声有限制的地方。

    （5）高效率。燃料电池的发电效率可以达到50％以上，这是由燃料电池的转换性质决定的，直接将化学能转换为电能，不需要经过热能和机械‘Ha（发电机）的中间变换。

    氢燃料电池的应用

    20世纪60年代，氢燃料电池就已经成功地应用于航天领域。往返于太空和地球之间的“阿波罗”飞船就安装了这种体积小、容量大的装置。进入70年代以后，随着人们不断地掌握多种先进的制氢技术，很快，氢燃料电池就被运用于发电和汽车。

    大型电站，无论是水电、火电或核电，都是把发出的电送往电网，由电网输送给用户。但由于各用电户的负荷不同，电网有时呈现为高峰，有时则呈现为低峰，这就会导致停电或电压不稳。另外，传统的火力发电站的燃烧能量大约有70%要消耗在锅炉和汽轮发电机这些庞大的设备上，燃烧时还会消耗大量的能源和排放大量的有害物质。而使用氢燃料电池发电，是将燃料的化学能直接转换为电能，不需要进行燃烧，能量转换率可达60%～80%，而且污染少、噪音小，装置可大可小，非常灵活。　　

   氢的化学特性活跃，它可同许多金属或合金化合。某些金属或合金吸收氢之后，形成一种金属氢化物，其中有些金属氢化物的氢含量很高，甚至高于液氢的密度，而且该金属氢化物在一定温度条件下会分解，并把所吸收的氢释放出来，这就构成了一种良好的贮氢材料。

    随着制氢技术的发展，氢燃料电池离我们的生活越来越近。到那时，氢气将像煤气一样通过管道被送入千家万户，每个用户则采用金属氢化物的贮罐将氢气贮存起来，然后连接氢燃料电池，再接通各种用电设备。它将为人们创造舒适的生活环境，减轻繁重的生活事务。但愿这种清洁方便的新型能源－－氢燃料电池早日在人们日常生活中。