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甲烷燃料电池反应方程式 甲烷燃料电池有什么优点

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摘要:甲烷燃料电池顾名思义就是使用甲烷作为燃料的电池,它属于化学电池中的氧化还原电池。由于甲烷属于清洁能源,因此甲烷电池具有效率高、污染低、噪音低等优点,是一种很有前途的能源利用方式。不过目前来说,甲烷燃料电池的发展仍然受制于成本太大、不方便携带、甲烷供给无标准化。然而,随着相关技术难关的攻克,相信甲烷燃料电池会有更好的应用前景。

甲烷燃料电池反应方程式

碱性介质下的甲烷燃料电池

负极:CH4+10OH- - 8e-===CO32- +7H2O

正极:2O2+8e-+4H2O===8OH-

总反应方程式为:CH4+2O2+2OH-===CO32-+3H2O

酸性介质下的甲烷燃料电池

负极:CH4-8e-+2H2O===CO2+8H+

正极:2O2+8e-+8H+===4H2O

总反应方程式为:2O2+CH4===2H2O+CO2


甲烷燃料电池的优点

1、低污染:甲烷燃烧后生成的只有水和二氧化碳。

2、高效率:直接将燃料中的化学能转换成电能,故不受卡諾循环的限制。

3、无噪音:电池本体在发电时,无需其他机件的配合,因此没有噪音问题。

4、用途广泛:提供的电力范围相当广泛,小至计算器大至发电厂。

5、无需充电:电池本体中不包含燃料,只需不断地供给燃料便可不停地发电。

甲烷燃料电池发展前景

燃料电池是一个电池本体与燃料箱组合而成的动力机制。燃料的选择性非常高,包括纯氢气(H2)、甲醇(CH3OH)、乙醇(CH3CH2OH)、天然气,甚至于现在运用最广泛的汽油,都可以作为燃料电池的燃料。这是目前其他所有动力来源无法做到的。而以燃料电池做为汽车的动力,已被公认是廿一世纪必然的趋势。

燃料电池则是以具有可燃性的燃料与氧反应产生电力;通常可燃性燃料如瓦斯、汽油、甲烷(CH4)、乙醇(酒精)、氢等这些可燃性物质都要经过燃烧加热水使水沸腾,而使水蒸气推动涡轮发电,以这种转换方式大部分的能量通常都转为无用的热能,

转换效率通常只有约30%相当的低,而燃料电池是以特殊催化剂使燃料与氧发生反应产生二氧化碳(CO2)和水(H2O),因不需推动涡轮等发电器具,也不需将水加热至水蒸气再经散热变回水,所以能量转换效率高达70%左右,足足比一般发电方法高出了约40%;优点还不只如此,二氧化碳排放量比一般方法低许多,水又是无害的产生物,是一种低污染性的能源。

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