燃料電池與鋰電池的對(duì)比介紹
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-11-26 12:07
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鋰電池
鋰電池主要是指在電極材料中使用了鋰元素作為主要活性物質(zhì)的一類電池，主要包括鋰金屬電池和鋰離子電池兩大類。本文中講的鋰電池主要為鋰離子電池。
鋰離子電池是一種二次電池，它主要依靠鋰離子在正極和負(fù)極之間移動(dòng)來工作，是可以充放電的電池。鋰離子電池的結(jié)構(gòu)主要包括正極、隔膜、負(fù)極、電解液和電池外殼。
正極：一般為錳酸鋰或者鈷酸鋰，鎳鈷錳酸鋰材料（俗稱三元），純的錳酸鋰和磷酸鐵鋰則由于體積大、性能不好或成本高而逐漸淡出。
隔膜：為一種經(jīng)特殊成型的高分子薄膜，薄膜有微孔結(jié)構(gòu)，可以讓鋰離子自由通過，而電子不能通過。
負(fù)極：一般為石墨，或近似石墨結(jié)構(gòu)的碳。
電解液：是電池中離子傳輸?shù)妮d體，一般由鋰鹽和有機(jī)溶劑組成，主要作用是在鋰電池正、負(fù)極之間傳導(dǎo)鋰離子。
電池外殼：分為鋼殼（方型很少使用）、鋁殼、鍍鎳鐵殼（圓柱電池使用）、鋁塑膜（軟包裝）等，主要用來保護(hù)電池用。
鋰離子電池根據(jù)正極材料分主要包括鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳酸鋰、三元鋰、磷酸鐵鋰等，目前在車用方面較為成熟的為磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池，前者的代表是比亞迪，后者為特斯拉。
燃料電池
燃料電池是一種把燃料所具有的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換成電能的化學(xué)裝置，又稱電化學(xué)發(fā)電器。
它是按電化學(xué)原理,即原電池工作原理,等溫的把貯存在燃料和氧化劑中的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能,因而實(shí)際過程是氧化還原反應(yīng)。
燃料電池主要由三部分組成，電極、電解質(zhì)和外部電路。
燃料電池的電極是燃料發(fā)生氧化反應(yīng)與氧化劑發(fā)生還原反應(yīng)的電化學(xué)反應(yīng)場(chǎng)所，主要包括陽極和陰極，厚度一般為200－500mm，其結(jié)構(gòu)與一般電池的平板電極不同為多孔結(jié)構(gòu)，目的是提高燃料電池的實(shí)際工作電流密度。
電解質(zhì)起傳遞離子和分離燃料氣、氧化氣的作用。為阻擋兩種氣體混合導(dǎo)致電池內(nèi)短路,電解質(zhì)通常為致密結(jié)構(gòu)。
外部電路一般有雙極板構(gòu)成，雙極板具有收集電流、分隔氧化劑與還原劑、疏導(dǎo)反應(yīng)氣體等作用，其性能主要取決于其材料特性、流場(chǎng)設(shè)計(jì)及其加工技術(shù)。
常用的燃料電池按其電解質(zhì)不同，可以分為質(zhì)子交換膜燃料電池（PEMFC）、固體氧化物燃料電池（SOFC）、熔融碳酸鹽燃料電池（MCFC）、磷酸燃料電池（PAFC）和堿性燃料電池（AFC）。
質(zhì)子交換膜燃料電池（PEMFC）由于具有多種性能優(yōu)勢(shì)，包括電池操作溫度低、啟動(dòng)速度快等，是目前應(yīng)用較為成熟和廣泛的燃料電池，在全球出貨量和出貨兆瓦數(shù)方面占據(jù)主導(dǎo)地位。
燃料電池的燃料主要是氫氣、甲醇等碳?xì)浠衔铩?/div>
