第二章part固體電解質在其他方面的應用演示文稿

第二章part固體電解質在其他方面的應用演示文稿目前一頁\總數十六頁\編于二十三點第二章part固體電解質在其他方面的應用目前二頁\總數十六頁\編于二十三點一、分離氧或氫的氧泵或氫泵基本原理：在一定溫度和氣氛下不同種類的固體電解質各有其獨特占優(yōu)勢的某種離子遷移。固體電解質分離氣體的方法直流通電法濃差電池短路法離子電子混合導電法氣相電解法目前三頁\總數十六頁\編于二十三點1、直流通電法電極和電池反應：空氣側：減壓側：電池反應：連續(xù)通以直流電，氧將從空氣一側不斷抽至減壓一側，實現氧的分離，而得到純氧。目前四頁\總數十六頁\編于二十三點質子導電分離氫目前五頁\總數十六頁\編于二十三點2、濃差電池短路法原理：不施加外電流，將兩極直接用導線相連，由于空氣一側氧分壓高，而純氧一側不斷用泵將氧氣抽走，氧壓低，而形成濃差電池。電池電動勢：電池兩側PO2相差越大，反應自發(fā)進行推動力越大。目前六頁\總數十六頁\編于二十三點3、離子電子混合導電法原理：利用既具有離子導電又具有電子導電的固體電解質，直接構成氧濃差電池。不連接外導線，而利用電解質內部的短路電流實現空氣中氧的分離。目前七頁\總數十六頁\編于二十三點4、氣相電解法原理：直流電解水蒸氣制備氧，同時得到富氫氣體，脫除水蒸氣即可得純氫。電極和電池反應：負極：正極：電池反應：目前八頁\總數十六頁\編于二十三點目前九頁\總數十六頁\編于二十三點例：氧傳感器在汽車尾氣中的應用目前十頁\總數十六頁\編于二十三點二、燃料電池是一種將化學能直接轉換為電能的化學系統(tǒng)主要部件為兩個電極和電解質。在負極（燃料電極），燃料在催化劑作用下被拆開成為質子（氫離子）和電子，電子沿外電路從負極流到正極，質子通過電解質與氧離子結合后生成水并釋放出熱量。雖然稱為燃料電池，其運作過程中并不會產生明火,產生電能的過程不需要旋轉式發(fā)動機等運動部件。燃料電池構造簡單，能量利用率高，噪音小而且穩(wěn)定理論上，應用于汽車的燃料電池可以把氫燃料能量的60-70％轉化為動能，而內燃機只能達到20-25％。

目前十一頁\總數十六頁\編于二十三點由于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(fā)電機那樣經過鍋爐、汽輪機、發(fā)電機的能量形態(tài)變化，可以避免中間轉換的損失，達到很高的發(fā)電效率。同時還有以下一些特點：滿負荷或部分負荷均能保持高發(fā)電效率；不管裝置規(guī)模大小均能保持高發(fā)電效率；具有很強的過負載能力；通過與燃料供給裝置組合,可以適用的燃料廣泛；用天然氣和煤氣等為燃料時，NOx及SOx等排出量少，環(huán)境相容性優(yōu)。目前十二頁\總數十六頁\編于二十三點簡單的說，燃料電池就是把化學反應的化學能直接轉變?yōu)殡娔艿难b置。他與火力發(fā)電的區(qū)別在于燃料電池的能量轉變過程是直接的。如下圖：

燃料電池的特點目前十三頁\總數十六頁\編于二十三點

燃料電池最常用的分類方法是根據所用電解質的性質，分為5大類：①堿性燃料電池（AFC)②磷酸燃料電池（PAFC)③熔融碳酸鹽燃料電池（MCFC)④固體氧化物燃料電池（SOFC)⑤質子交換膜燃料電池（PEMFC）

AFC是最成熟的燃料電池，主要應用在空間技術方面；

PAFC主要用于電站建設，50~250KW電站已進入商業(yè)化階段，

MCFC工作電站已達到MW級

SOFC主要用于電站建設

PEMFC在20世紀90年代以來發(fā)展很快，是最有發(fā)展?jié)摿Φ娜剂想姵?。燃料電池的分類目前十四頁\總數十六頁\編于二十三點4固體氧化物燃料電池固體氧化物燃料電池采用固體氧化物作為電解質，除了高效、環(huán)境友好的特點外，無材料和電解液腐蝕等問題；在高的工作溫度下電池排出的余熱可以充分利用，使其綜合效率由50%提高到70%以上；燃料適用范圍廣，不僅能用H2，還可直接用CO、天然氣（甲烷）、煤汽化氣，碳氫化