氫-鹵素燃料電池指的是以氫和鹵素為燃料的一種燃料電池，也是通過化學反應來產生電能。
基本介紹
- 中文名：氫-鹵素燃料電池
- 套用領域：化學，能源領域
簡介,原理,實際套用,
簡介
燃料電池的一般結構為:燃料（負極）|電解質（液態或固態）|氧化劑（正極）。在燃料電池中，負極常稱為燃料電極或氫電極，正極常稱為氧化劑電極、空氣電極或氧電極。燃料有氣態如氫氣、一氧化碳、二氧化碳和碳氫化合物，液態如液氫、甲醇、高價碳氫化合物和液態金屬，還有固態如碳等。按電化學強弱，燃料的活性排列次序為：肼>氫>醇>一氧化碳>烴>煤。燃料的化學結構越簡單，建造燃料電池時可能出現的問題越少。氧化劑為純氧、空氣和鹵素。
原理
氫在負極氧化是氫原子離解為氫離子和電子的過程，若用有機化合物燃料，首先需要催化裂化或重整，生成富氫氣體，必要時還要除去毒化催化劑的有害雜質。這些反應可在電池內部或外部進行，需附加輔助系統。正極中的氧化反應緩慢，燃料電池的活性主要依賴正極。隨著溫度升高，氧的還原反應有相當的改善。高溫反應有利於提高燃料電池反應活性。
實際套用
對於燃料電池發電系統，核心部件是燃料電池組，它由燃料電池單體堆集而成，單體電池的串聯和並聯選擇，依據滿足負載的輸出電壓和電流，並使總電阻最低，儘量減小電路短路的可能性。其餘部件是燃料預處理裝置、熱量管理裝置、電壓變換調整裝置和自動控制裝置。通過燃料預處理，實現燃料的生成和提純。燃料電池的運行或起動，有的需要加熱，工作時放出相當的熱量，由熱量管理裝置合理地加熱或除熱。燃料電池工作時，在鹼性電解液負極或酸性電解液正極處生成水。為保證電解液濃度穩定，生成的水要及時排除。高溫燃料電池生成水會汽化，容易排除，水量管理裝置將實現合理的排水。燃料電池與化學電池一樣，輸出直流電壓，通過電壓變換成為交流電送到用戶或電網。燃料電池發電系統通過自控裝置使各個部件協調工作，進行統一控制和管理。
