燃料電池與鋰電池的不同之處是什么？
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-08-16 14:25
點(diǎn)擊量：次
燃料電池(FuelCell)是一種將存在于燃料與氧化劑中的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電裝置。它涉及化學(xué)熱力學(xué)、電化學(xué)、電催化、材料科學(xué)、電力系統(tǒng)及自動(dòng)控制等學(xué)科的有關(guān)理論，具有發(fā)電效率高、環(huán)境污染少等優(yōu)點(diǎn)。燃料電池用途廣泛，既可應(yīng)用于軍事、空間、發(fā)電廠領(lǐng)域，也可應(yīng)用于機(jī)動(dòng)車(chē)、移動(dòng)設(shè)備、居民家庭等領(lǐng)域。早期燃料電池發(fā)展焦點(diǎn)集中在軍事空間等專(zhuān)業(yè)應(yīng)用以及千瓦級(jí)以上分散式發(fā)電上。
世界上第一輛使用鋰離子電池的汽車(chē)是梅賽德斯-奔馳2009款的S400混合動(dòng)力車(chē)，越來(lái)越多的其他汽車(chē)制造廠商也開(kāi)始做同樣的事情。據(jù)了解，近10年內(nèi)全球電動(dòng)汽車(chē)中約86%將采用鋰離子電池為電力供應(yīng)。鋰電池是電動(dòng)汽車(chē)核心動(dòng)力電池。相比發(fā)展成熟的鉛酸蓄電池，鋰離子電池的單位重量?jī)?chǔ)能高，價(jià)格也不昂貴，基本無(wú)毒。因此現(xiàn)在的新能源汽車(chē)普遍傾向于采用磷酸鐵鋰和錳酸鋰電池。它具有能量比較高使用壽命長(zhǎng)重量輕，綠色環(huán)保，優(yōu)點(diǎn)，但也面臨一些技術(shù)問(wèn)題。
多年來(lái)人們一直在努力尋找既有較高的能源利用效率又不污染環(huán)境的能源利用方式，而燃料電池就是比較理想的發(fā)電技術(shù)。但燃料電池十分復(fù)雜，涉及化學(xué)熱力學(xué)、電化學(xué)、電催化、材料科學(xué)、電力系統(tǒng)及自動(dòng)控制等眾多學(xué)科相關(guān)理論，還有許多技術(shù)難點(diǎn)沒(méi)有攻破！鋰離子電池發(fā)展面臨充電基礎(chǔ)設(shè)施完善度較低的問(wèn)題。隨著特斯拉汽車(chē)的興起，全國(guó)充電設(shè)施體系的完善性講逐漸提高，這樣該問(wèn)題將就可以得到解決。
燃料電池不能儲(chǔ)電，也就是立即使用的，沒(méi)有加燃料就沒(méi)有電的。鋰電池是可以?xún)?chǔ)電的，方便攜帶，可以作為移動(dòng)電源的電池使用。
燃料電池(Fuel Cell)是一種將存在于燃料與氧化劑中的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電裝置。燃料和空氣分別送進(jìn)燃料電池，電就被奇妙地生產(chǎn)出來(lái)。它從外表上看有正負(fù)極和電解質(zhì)等，像一個(gè) 蓄電池，但實(shí)質(zhì)上它不能“儲(chǔ)電”而是一個(gè)“發(fā)電廠”。但是，它需要電極和電解質(zhì)以及氧化還原反應(yīng)才能發(fā)電。
2014年2月19日據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)報(bào)道，美國(guó)科學(xué)家開(kāi)發(fā)出一種直接以生物質(zhì)為原料的低溫燃料電池。這種燃料電池只需借助太陽(yáng)能或廢熱就能將稻草、鋸末、藻類(lèi)甚至有機(jī)肥料轉(zhuǎn)化為電能，能量密度比基于纖維素的微生物燃料電池高出近100倍。
燃料電池是將燃料具有的化學(xué)能直接變?yōu)殡娔艿陌l(fā)電裝置。燃料電池其原理是一種電化學(xué)裝置，其組成與一般電池相同。其單體電池是由正負(fù)兩個(gè)電極(負(fù)極即燃料電極和正極即氧化劑電極)以及電解質(zhì)組成。不同的是一般電池的活性物質(zhì)貯存在電池內(nèi)部，因此，限制了電池容量。而燃料電池的正、負(fù)極本身不包含活性物質(zhì)，只是個(gè)催化轉(zhuǎn)換元件。因此燃料電池是名符其實(shí)的把 化學(xué)能轉(zhuǎn)化為 電能的能量轉(zhuǎn)換機(jī)器。
鋰電池是一類(lèi)由鋰金屬或鋰合金為負(fù)極材料、使用非水電解質(zhì)溶液的電池。最早出現(xiàn)的鋰電池來(lái)自于偉大的發(fā)明家愛(ài)迪生，使用以下反應(yīng)：Li+MnO2=LiMnO2該反應(yīng)為氧化還原反應(yīng)，放電。由于鋰金屬的化學(xué)特性非?；顫?，使得鋰金屬的加工、保存、使用，對(duì)環(huán)境要求非常高。所以，鋰電池長(zhǎng)期沒(méi)有得到應(yīng)用。現(xiàn)在鋰電池已經(jīng)成為了主流。
隨著二十世紀(jì)微電子技術(shù)的發(fā)展，小型化的設(shè)備日益增多，對(duì)電源提出了很高的要求。鋰電池隨之進(jìn)入了大規(guī)模的實(shí)用階段。最早得以應(yīng)用的是鋰亞原電池，用于心臟起搏器中。由于鋰亞電池的自放電率極低，放電電壓十分平緩。使得起搏器植入人體長(zhǎng)期使用成為可能。鋰錳電池一般有高于3.0伏的標(biāo)稱(chēng)電壓，更適合作集成電路電源，廣泛用于計(jì)算機(jī)、計(jì)算器、手表中。現(xiàn)在，鋰離子電池大量應(yīng)用在手機(jī)、筆記本電腦、電動(dòng)工具、電動(dòng)車(chē)、路燈備用電源、航燈、家用小電器上，可以說(shuō)是最大的應(yīng)用群體。
