磷酸燃料電池有哪些基本構(gòu)件？
來源：寶鄂實業(yè)
2019-10-23 17:42
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1、電極及催化劑
電池電極由載體和催化劑層組成。用化學吸附法將催化劑沉積在載體表面，電化學反應就發(fā)生在催化劑層上。催化劑層的主要成分包括，碳載體、高度分散的鉑催化劑及疏水介質(zhì)(如聚四氟乙烯，PTFE)。鉑催化劑的活性取決于催化劑的類型、晶粒尺寸及表面積等。晶粒愈小、比表面積愈大，催化劑的活性愈高。
碳載體的結(jié)構(gòu)影響電極的性能和壽命。碳載體的主要作用如下:
(I)分散催化劑;
(2)為電極提供大量微孔;
(3)增加催化劑層的導電性。
目前用做碳載體的炭黑有兩種類型，即乙炔炭黑和爐炭黑。
2、襯底
作為電極支撐材料的襯底，與催化劑層毗鄰，可允許電子及反應氣體通過。從性能上看，電極襯底應符合以下條件:
(1)在工作條件及磷酸環(huán)境下的穩(wěn)定性;
(2)對電和熱的良導性;
(3)多孔性，以使反應氣體高效率地擴散;
(4)良好的機械強度，能承受高壓運行。
在工作溫度下，100%磷酸具有強腐蝕性，石墨被認為是首選材料。襯底的制作是將石墨纖維、酚醛樹脂與粘結(jié)劑混合后壓模，再在高溫下進行烘烤。
3、電解質(zhì)
選擇磷酸作電池電解質(zhì)是基于以下原因:
(1)可在高溫下工作;
(2)可耐Cot;
(3)低蒸汽壓;
(4)高的氧溶解度;
(5)高溫下良好的離子導電性;
(6)高溫下的低腐蝕速度;
(7)大的接觸角(大于900).
電池電極由載體和催化劑層組成。用化學吸附法將催化劑沉積在載體表面，電化學反應就發(fā)生在催化劑層上。催化劑層的主要成分包括，碳載體、高度分散的鉑催化劑及疏水介質(zhì)(如聚四氟乙烯，PTFE)。鉑催化劑的活性取決于催化劑的類型、晶粒尺寸及表面積等。晶粒愈小、比表面積愈大，催化劑的活性愈高。
碳載體的結(jié)構(gòu)影響電極的性能和壽命。碳載體的主要作用如下:
(I)分散催化劑;
(2)為電極提供大量微孔;
(3)增加催化劑層的導電性。
目前用做碳載體的炭黑有兩種類型，即乙炔炭黑和爐炭黑。
2、襯底
作為電極支撐材料的襯底，與催化劑層毗鄰，可允許電子及反應氣體通過。從性能上看，電極襯底應符合以下條件:
(1)在工作條件及磷酸環(huán)境下的穩(wěn)定性;
(2)對電和熱的良導性;
(3)多孔性，以使反應氣體高效率地擴散;
(4)良好的機械強度，能承受高壓運行。
在工作溫度下，100%磷酸具有強腐蝕性，石墨被認為是首選材料。襯底的制作是將石墨纖維、酚醛樹脂與粘結(jié)劑混合后壓模，再在高溫下進行烘烤。
3、電解質(zhì)
選擇磷酸作電池電解質(zhì)是基于以下原因:
(1)可在高溫下工作;
(2)可耐Cot;
(3)低蒸汽壓;
(4)高的氧溶解度;
(5)高溫下良好的離子導電性;
(6)高溫下的低腐蝕速度;
(7)大的接觸角(大于900).
