燃料電池三大部件的主要作用分別是什么？
來源：未知
2019-10-23 10:08
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一、電極
影響電極反應(yīng)速率的主要因素是催化活性和電極表面積。燃料電池的電極不是簡單的固體電極，而是所謂的多孔電極。多孔的表面積是電極幾何面積的102一108倍。電極的催化活性對于低溫燃料電池尤為重要，因?yàn)殡姌O反應(yīng)在低溫時(shí)的速率很低。
另外燃料電池的電極還要求導(dǎo)電性好，耐高溫和耐腐蝕。
燃料電池中電解質(zhì)的主要作用是提供電極反應(yīng)所需的離子、導(dǎo)電以及隔離兩極的反應(yīng)物質(zhì)。與一般電解質(zhì)不同，燃料電池中的電解質(zhì)或者本身沒有流動性，或者被固定在多孔的基質(zhì)中。
PEMFC的電解質(zhì)是固態(tài)聚合物膜，允許質(zhì)子通過，故稱為質(zhì)子交換膜。
AFC的電解質(zhì)是KOH溶液，根據(jù)電池工作溫度的不同(50一200cC)，KOH的濃度變化很大(35%一85%)。KOH被吸附在石棉基質(zhì)中。KOH與COZ反應(yīng)生成溶解度較低的KzCO，而造成堵塞，反應(yīng)氣體中的CO2需要去除。
PAFC使用接近100%的磷酸為電解質(zhì)，浸在多孔sic陶瓷中。濃磷酸的熱穩(wěn)定性好，并可以吸收電極反應(yīng)生成的水蒸氣，因而PAFC的水管理簡單。
MCFC的電解質(zhì)是混合碳酸鹽(LieCO,-K2CO,)，基質(zhì)為LiAMO2陶瓷，導(dǎo)電的離子是CO;一。
SOFC的電解質(zhì)是多孔金屬氧化物，即Y2O,穩(wěn)定的ZrO2，導(dǎo)電的離子是O2一。
陰極、陽極和電解質(zhì)構(gòu)成一個(gè)單個(gè)燃料電池，其工作電壓約0.7V。為了獲得實(shí)際需要的電壓，須將幾個(gè)、幾十個(gè)甚至幾百個(gè)燃料電池連接起來，稱為電池堆。兩個(gè)相鄰的燃料電池通過一個(gè)雙極板連接。雙極板的一側(cè)與前一個(gè)燃料電池的陽極相連，另一側(cè)與后一個(gè)燃料電池的陰極連接(故稱為雙極板)。
雙極板的主要作用有3個(gè)，即收集燃料電池產(chǎn)生的電流、向電極供應(yīng)反應(yīng)氣體、阻止兩極之間反應(yīng)物質(zhì)的滲透。另外，雙極板還起到支撐、加固燃料電池的作用。
低溫(小于300cC)燃料電池的雙極板材料通常是石墨，高溫燃料電池的雙極板用不銹鋼或?qū)щ娞沾芍谱?。不論用何種材料，雙極板的設(shè)計(jì)和制作都是十分關(guān)鍵的。
