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我国燃料电池技术进展
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【电力系统免费论文】
作者: 毛宗强(清华大学核能技术设计研究院)【摘要】燃料是人类社会生存的基础,人类经历了植物燃料阶段之后,现处于化石燃料阶段。 100多年来,化石燃料给地球带来巨大的灾难性污染,使得气候变化异常,以至地球上自然灾害频繁,人类生存条件恶化。太阳能是人类取之不尽,用之不竭的清洁能源。科学家正在积极开发利用太阳能,并取得可喜的进展。 引言 燃料是人类社会生存的基础,人类经历了植物燃料阶段之后,现处于化石燃料阶段。 100多年来,化石燃料给地球带来巨大的灾难性污染,使得气候变化异常,以至地球上自然灾害频繁,人类生存条件恶化。太阳能是人类取之不尽,用之不竭的清洁能源。科学家正在积极开发利用太阳能,并取得可喜的进展。在科学发达的今天,我们可以将太阳能直接变成热能,也可以将太阳能直接变成电能,但是热和电的大规模直接储存并未解决。太阳能的利用受到天气和地球自转位置的制约。为了解决这个问题,科学家们化费大量的精力去研究太阳能的储存,方法之一是利用太阳能电解水,将得到的氢气和氧气分别储存起来,然后再在需要的时候利用它们经燃料电池(FC)发电,副产品是纯水。因此这是一个完全可再生的无污染的燃料循环。德国于利希(Julich)研究中心已经开始这项试验,并取得了很好的示范效果。 FC以氢气为燃料、空气中的氧气作为氧化剂,通过电化学反应得到电能并生成纯净水。从长远来看,FC将是氢无污染地转化成电能的最佳方案,可以真正做到零排放。 通常,按FC的电解质将其分为:碱性燃料电池(AFC)、质子交换膜燃料电池(PEMFC)、磷酸燃料电池(PAFC)、熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)和固体氧化物燃料电他(sOFC)。AFC的工作温度一般为80°C, KOH为电解质)因对CO2很敏感,有被PEMFC取代的趋势。PEMFC又称为固体聚合物燃料电池(SPFC),在50-100°C下工作,其电解质是一种固体有机膜,用铂做催化剂,但在该温度下铂对CO极其敏感。PEMFC是最有前途的交通工具的动力,目前全世界已有PEMFC大公共汽车在示范
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