第二章part固體電解質(zhì)在其他方面的應(yīng)用演示文稿

第二章part固體電解質(zhì)在其他方面的應(yīng)用演示文稿現(xiàn)在是1頁\一共有16頁\編輯于星期一第二章part固體電解質(zhì)在其他方面的應(yīng)用現(xiàn)在是2頁\一共有16頁\編輯于星期一一、分離氧或氫的氧泵或氫泵基本原理：在一定溫度和氣氛下不同種類的固體電解質(zhì)各有其獨(dú)特占優(yōu)勢(shì)的某種離子遷移。固體電解質(zhì)分離氣體的方法直流通電法濃差電池短路法離子電子混合導(dǎo)電法氣相電解法現(xiàn)在是3頁\一共有16頁\編輯于星期一1、直流通電法電極和電池反應(yīng)：空氣側(cè)：減壓側(cè)：電池反應(yīng)：連續(xù)通以直流電，氧將從空氣一側(cè)不斷抽至減壓一側(cè)，實(shí)現(xiàn)氧的分離，而得到純氧?，F(xiàn)在是4頁\一共有16頁\編輯于星期一質(zhì)子導(dǎo)電分離氫現(xiàn)在是5頁\一共有16頁\編輯于星期一2、濃差電池短路法原理：不施加外電流，將兩極直接用導(dǎo)線相連，由于空氣一側(cè)氧分壓高，而純氧一側(cè)不斷用泵將氧氣抽走，氧壓低，而形成濃差電池。電池電動(dòng)勢(shì)：電池兩側(cè)PO2相差越大，反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行推動(dòng)力越大?，F(xiàn)在是6頁\一共有16頁\編輯于星期一3、離子電子混合導(dǎo)電法原理：利用既具有離子導(dǎo)電又具有電子導(dǎo)電的固體電解質(zhì)，直接構(gòu)成氧濃差電池。不連接外導(dǎo)線，而利用電解質(zhì)內(nèi)部的短路電流實(shí)現(xiàn)空氣中氧的分離?，F(xiàn)在是7頁\一共有16頁\編輯于星期一4、氣相電解法原理：直流電解水蒸氣制備氧，同時(shí)得到富氫氣體，脫除水蒸氣即可得純氫。電極和電池反應(yīng)：負(fù)極：正極：電池反應(yīng)：現(xiàn)在是8頁\一共有16頁\編輯于星期一現(xiàn)在是9頁\一共有16頁\編輯于星期一例：氧傳感器在汽車尾氣中的應(yīng)用現(xiàn)在是10頁\一共有16頁\編輯于星期一二、燃料電池是一種將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換為電能的化學(xué)系統(tǒng)主要部件為兩個(gè)電極和電解質(zhì)。在負(fù)極（燃料電極），燃料在催化劑作用下被拆開成為質(zhì)子（氫離子）和電子，電子沿外電路從負(fù)極流到正極，質(zhì)子通過電解質(zhì)與氧離子結(jié)合后生成水并釋放出熱量。雖然稱為燃料電池，其運(yùn)作過程中并不會(huì)產(chǎn)生明火,產(chǎn)生電能的過程不需要旋轉(zhuǎn)式發(fā)動(dòng)機(jī)等運(yùn)動(dòng)部件。燃料電池構(gòu)造簡(jiǎn)單，能量利用率高，噪音小而且穩(wěn)定理論上，應(yīng)用于汽車的燃料電池可以把氫燃料能量的60-70％轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，而內(nèi)燃機(jī)只能達(dá)到20-25％。

現(xiàn)在是11頁\一共有16頁\編輯于星期一由于燃料電池能將燃料的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能，因此，它沒有像通常的火力發(fā)電機(jī)那樣經(jīng)過鍋爐、汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)的能量形態(tài)變化，可以避免中間轉(zhuǎn)換的損失，達(dá)到很高的發(fā)電效率。同時(shí)還有以下一些特點(diǎn)：滿負(fù)荷或部分負(fù)荷均能保持高發(fā)電效率；不管裝置規(guī)模大小均能保持高發(fā)電效率；具有很強(qiáng)的過負(fù)載能力；通過與燃料供給裝置組合,可以適用的燃料廣泛；用天然氣和煤氣等為燃料時(shí)，NOx及SOx等排出量少，環(huán)境相容性優(yōu)?，F(xiàn)在是12頁\一共有16頁\編輯于星期一簡(jiǎn)單的說，燃料電池就是把化學(xué)反應(yīng)的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置。他與火力發(fā)電的區(qū)別在于燃料電池的能量轉(zhuǎn)變過程是直接的。如下圖：

燃料電池的特點(diǎn)現(xiàn)在是13頁\一共有16頁\編輯于星期一

燃料電池最常用的分類方法是根據(jù)所用電解質(zhì)的性質(zhì)，分為5大類：①堿性燃料電池（AFC)②磷酸燃料電池（PAFC)③熔融碳酸鹽燃料電池（MCFC)④固體氧化物燃料電池（SOFC)⑤質(zhì)子交換膜燃料電池（PEMFC）

AFC是最成熟的燃料電池，主要應(yīng)用在空間技術(shù)方面；

PAFC主要用于電站建設(shè)，50~250KW電站已進(jìn)入商業(yè)化階段，

MCFC工作電站已達(dá)到MW級(jí)

SOFC主要用于電站建設(shè)

PEMFC在20世紀(jì)90年代以來發(fā)展很快，是最有發(fā)展?jié)摿Φ娜剂想姵?。燃料電池的分類現(xiàn)在是14頁\一共有16頁\編輯于星期一4固體氧化物燃料電池固體氧化物燃料電池采用固體氧化物作為電解質(zhì)，除了高效、環(huán)境友好的特點(diǎn)外，無材料和電解液腐蝕等問題；在高的工作溫度下電池排出的余熱可以充分利用，使其綜合效率由50%提高到70%以上；燃料適用范圍廣，不僅能用H2，還可直接用CO、天然氣（甲烷）、煤汽化氣，碳?xì)浠衔?/p>