燃料电池的原理及发展
燃料电池概念
燃料电池概念引言：- 燃料电池（FuelCell）被认为是一种清洁、高效、可持续的能源技术，被广泛应用于交通运输、能源供应和环境保护领域。
本文将介绍燃料电池的概念、原理、类型、应用以及未来发展方向。
一、燃料电池的概念：- 燃料电池是一种将化学能直接转化为电能的能量转换装置，通过氧化剂与还原剂间电化学反应来产生电力。
其核心原理是利用氢气或其他可燃气体与氧气相结合，通过电化学反应产生电能，并以水和热能为副产品。
二、燃料电池的工作原理：- 燃料电池的工作原理基于两个半反应：氧化半反应和还原半反应。
氧化半反应发生在氧化剂（通常是氧气）的一侧，其中氧分子分解成氧离子。
还原半反应发生在还原剂（如氢气）的一侧，其中氢离子经过反应产生电子和水。
通过将两个半反应结合在一起，燃料电池能够将化学能转化为电能。
三、燃料电池的类型：- 燃料电池根据不同的电解质和工作温度，可以分为不同类型：质子交换膜燃料电池（PEMFC）、固体氧化物燃料电池（SOFC）、碱性燃料电池（AFC）等。
每种类型的燃料电池都有其特定的优点和适用场景，例如PEMFC适合用于交通工具和移动设备，而SOFC适合用于电力供应和大型工业设备。
四、燃料电池的应用：- 燃料电池被广泛应用于各个领域，包括交通运输、能源供应和环境保护等。
在交通运输领域，燃料电池驱动的电动汽车可以提供零排放、长续航里程和快速加注等优势。
在能源供应领域，燃料电池可以作为替代传统燃料的可再生能源，提供可靠的电力供应。
在环境保护领域，燃料电池可以减少有害气体排放，降低温室气体的影响。
五、燃料电池的未来发展：- 随着技术的进步和成本的降低，燃料电池有望在未来得到更广泛的应用。
研究人员正在努力改进燃料电池的效率、稳定性和可靠性，以满足不同领域和应用的需求。
同时，开发更便捷、经济的氢气储存和分配系统也是未来发展的研究重点。
结论：- 燃料电池作为一种清洁、高效、可持续的能源技术，拥有广泛的应用前景。
燃料电池的应用领域
燃料电池的应用领域一、燃料电池的基本原理燃料电池是一种将化学能直接转化为电能的设备，其基本原理是利用氢气和氧气在催化剂的作用下发生氧化还原反应，产生水和电能。
燃料电池具有高效、清洁、静音等特点，是一种新型的能源转换设备。
二、燃料电池的分类根据不同的工作原理和使用场景，燃料电池可以分为以下几类：1.质子交换膜燃料电池（PEMFC）：主要用于车辆动力系统、舰船动力系统等领域。
2.固体氧化物燃料电池（SOFC）：主要用于发电、工业加热等领域。
3.碱性燃料电池（AFC）：主要用于空间站、卫星等领域。
4.直接甲醇燃料电池（DMFC）：主要用于便携式设备、无人机等领域。
三、燃料电池的应用领域随着技术的不断进步和环保意识的提高，燃料电池在各个领域得到了广泛的应用，以下是燃料电池的主要应用领域：1.交通运输领域燃料电池汽车是目前最为成熟的应用领域之一。
由于其具有零排放、高效、静音等特点，被视为未来汽车发展的方向。
目前，世界各大汽车厂商均在积极开发燃料电池汽车，并推出了相关产品。
2.能源领域燃料电池可以直接将化学能转化为电能，因此被广泛应用于发电和工业加热等领域。
固体氧化物燃料电池是其中最为常见的一种类型，可用于发电站、工业加热等场景。
3.便携式设备领域直接甲醇燃料电池是一种便携式设备常用的能源来源。
相对于传统锂离子电池，其具有更长的续航时间和更快的充电速度，因此被广泛应用于无人机、便携式充电器等场景。
4.航空航天领域由于空间站和卫星等设备需要长期运行而无法进行加油换气等操作，因此燃料电池被广泛应用于航空航天领域。
碱性燃料电池是其中最为常见的一种类型。
四、燃料电池的优势相对于传统的化石能源和锂离子电池，燃料电池具有以下优势：1.高效：燃料电池直接将化学能转化为电能，效率高达50%以上，远高于传统发动机和锂离子电池。
2.清洁：燃料电池只产生水和少量氧气，不会产生任何有害气体和颗粒物，因此对环境无任何影响。
3.静音：由于没有内燃机的噪音和振动，燃料电池汽车非常静音。
燃料电池的工作原理与发展趋势
燃料电池的工作原理与发展趋势燃料电池是一种能够将化学能直接转化为电能的设备，在当今日益发展的科技社会中应用广泛。
该技术具有环保、高效、节能等优点，正在逐渐取代传统电池成为电力领域的新宠。
一、燃料电池的工作原理燃料电池的核心是电极催化剂，而其工作原理就是利用燃料与氧气之间的化学反应以产生电能。
燃料电池中，负极和正极两端分别接上导线，形成闭合电路。
首先，在负极，燃料分子经催化剂的作用分解成质子离子和电子，其中质子离子顺着电解质的通道移到正极，而电子则经过负极电路外部连接到正极。
在正极，氧气和质子离子经催化剂产生氧化还原反应，产生水和电流。
电流经过负极电路返回正极，完成电路的闭合。
二、燃料电池的发展趋势燃料电池虽然存在一些技术限制，但其不断优化和改进的趋势却是不可逆转的。
1. 提高能效燃料电池的能效是当前发展的一个关键问题。
传统电池的能量利用率只有30%左右，而燃料电池的效率可以高达50%以上。
未来，随着催化剂的不断改进和燃料制备技术的不断提高，燃料电池将会在能量利用效率方面取得更大的突破。
2. 发展多种类型的燃料电池目前，燃料电池的种类较少，主要包括氢气燃料电池和甲醇燃料电池。
随着技术的不断进步，未来可能会涌现出更多种类的燃料电池，如固体氧化物燃料电池、生物质燃料电池、锂空气电池等。
多样化的燃料电池将为不同领域的应用带来更多的选择。
3. 推进商业化应用目前，燃料电池应用还不够广泛，尤其是在大规模商业化方面进展缓慢。
未来，随着燃料电池技术逐渐成熟、应用范围不断拓展，商业化应用将会在多个领域取得突破，如汽车、航天、军事等。
总之，燃料电池作为一种全新的能源技术，具有非常广阔的应用前景，尤其在实现能源节约和环境保护方面具有巨大的潜力。
未来，燃料电池技术将不断取得创新和突破，为人类社会的可持续发展做出积极贡献。
燃料电池反应原理
燃料电池反应原理
燃料电池是一种利用化学能转化为电能的设备，在能源领域具有广泛的应用前景。
它的反应原理主要是基于氢气的氧化还原反应，下面我们将分步介绍其反应原理。
1. 氢气的离子化
燃料电池中的燃料是氢气，但是氢气并不容易参与反应，因此需要将其离子化，即将氢气通过反应转化为带正电荷的离子H+。
2. 氢离子与氧气反应
在燃料电池中，会通过反应将空气中的氧气转化为带负电荷的氧离子O2-，然后与H+离子发生反应，生成水和电子。
具体反应式如下：
H2 + 1/2O2 → H2O + 2e-
3. 电子流动
在上一步中，反应产生了电子，这些电子需要经过电路流动，才能将化学反应转化为电能。
因此，它们会沿着电路流动，形成一个外部电流，提供给外部负载使用。
4. 水的排放
除了电能外，在燃料电池反应中还会生成水。
这些水需要及时排放出去，否则会影响反应的效率。
通常情况下，水能够通过电极板上的孔隙跑出来，但是如果没有及时清理，会造成积水和腐蚀。
总之，燃料电池反应原理可以简单概括为氢气和氧气的化学反应，其中产生了电子和水。
这种反应可以用来供电，是一种环保、清洁、高效的能源转换方式，将对未来的能源发展产生重大影响。
燃料电池
4燃料电池的现状
目前，使用燃料电池面临的主要问题： 1 燃料问题 氧气可以直接从空气中获得，比较省 力；氢气则需要消耗电能以电解水或在催化剂的作 用下重组碳氢化合物这两种方法获取。但也有人认 为氢可以从天然气中产生，其成本同生产汽油相当。 如将燃料电池高效率因素考虑进来，使用氢将比汽 油更加经济。 2 安全问题 氢气是易燃气体，使用时要防止泄露， 爆炸等危险情况的发生。 阻碍燃料电池推广应用的关键问题还有成本高、 寿命短、体积大等，归根结底还是技术问题。
2.4溶化的碳酸盐燃料电池 (molten carbonate fuel cell--MCFC)
溶化的碳酸盐燃料电池与上述讨论的燃料电池差异较 大，这种电池不是使用溶化的锂钾碳酸盐就是使用锂钠碳酸 盐作为电解质。当温度加热到650℃时，这种盐就会溶化， 产生碳酸根离子，从阴极流向阳极，与氢结合生成水，二氧 化碳和电子。电子然后通过外部回路返回到阴极，在这过程 中发电。 CO32 + H 2 → H 2O + CO 2 + 2e 阳极反应： 2CO 2 + O 2 + 4e → 2CO 3 2 阴极反应： 这种电池工作的高温能在内部重整诸如天然气和石油 的碳氢化合物，在燃料电池结构内生成氢。且白金催化剂可 用廉价的一类镍金属代替，其产生的多余热量还可被联合热 电厂利用。这种燃料电池的效率最高可达60%。 这种电池需要较长的时间方能达到工作温度，因此不能 用于交通运输。
直 接 燃 料 电 池 混 合 动 力 系 统 结 构
5.2燃料电池汽车的特点
1、效率高 燃料电池汽车路试时可以达到40~50%的效率而 普通汽车只有10~16%。燃料电池汽车总效率比 混合动力汽车也要高。 2、环保 燃料电池电动汽车仅排放热和水——高效、环境 友好的清洁汽车。 3、可持续发展 燃料电池可节省石油。目前令全世界对石油的依 存度，超过警戒线30%，预计2020年>60%。
燃料电池的基本工作原理及主要用途
简述燃料电池的基本工作原理及主要用途1.燃料电池的工作原理燃料电池是一种按电化学原理，即原电池的工作原理，等温地把贮存在燃料和氧化剂中的化学能直接转化为电能的能量转换装置。
其单体电池是由电池的正极(即氧化剂发生还原反应的阴极)、负极(即还原剂或燃料发生氧化反应的阳极)和电解质构成，燃料电池与常规电池的不同之处在于，它的燃料和氧化剂不是贮存在电池内，而是贮存在电池外部的贮罐内，不受电池容量的限制，工作时燃料和氧化剂连续不断地输入电池内部，并同时排放出反应产物。
以磷酸型燃料电池为例，其反应式为：燃料极(阳极) H2→2H++2e-空气极(阴极) 1／2O2+2H++2e-→H2O综合反应式H2+1／2O2→H2O以上反应式表示：燃料电池工作时向负极供给燃料(氢)，向正极供给氧化剂(空气)，燃料(氢)在阳极被分解成带正电的氢离子(H+)和带负电的电子(e-)，氢离子(H+)在电解质中移动与空气极侧提供的O2发生反应，而电子(e-)通过外部的负荷电路返回到空气极侧参与反应，连续的反应促成了电子(e-)连续地流动，形成直流电，这就是燃料电池的发电过程，也是电解反应的逆过程。
2. 燃料电池的应用2.1能源发电燃料电池电站的每一套设备都包括了一整套采用天然气发电的电力系统。
分为以下几个分单元：①燃料电池组②燃气制备③空气压缩机④水再生利用⑤逆变器⑥测量与控制系统。
燃料电池组产生的直流电通过逆变器转换成电力系统所需的交流电。
各国工业界人士普遍对于燃料电池在发电站的应用前景看好。
2.2汽车动力目前，各国的汽车时用量均在不断增加，其排放的尾气已成为城市环境的主要污染源之一，特别是发展中国家，由于环境治理的力度不够，这一问题更加突出。
于是人们要求开发新型的清洁、高效的能源来解决这一问题。
质子交换膜燃料电池的出现，解决了燃料电池在汽车动力成本和技术方面存在的若干问题，使燃料电池电动车的开发和使用成为可能。
这种电池具有室温快速启动、无电解液流失、水易排出、寿命长、比功率与比能量高等特点，适合做汽车动力，是目前世界各国积极开发的运输用燃料电池。
燃料电池的反应原理,发展及应用前景
燃料电池的反应原理，发展及应用前景燃料电池是直接将燃料的化学能转化为电能的装置，它不同于一次电池和二次电池，一次电池的活性物质反应完毕，就不能再使用。
二次电池在充电时不能使用，而燃料电池只要不断地供给活性物质，就可以一直放出电能。
它不受时间和空间的限制，应用非常便利。
1 燃料电池概述1.1 燃料电池的发展历史1802年，霍姆富利·戴维（Humphrey Davy）报道过一个简单电池的结构，这种电池组能够使人有轻微触电的感觉。
1839年Grove 成功地使一个传统的电解水的实验进行逆反应。
1889年蒙德（Mond）首次采用了燃料电池这一名称，并获得200A/m2电流密度。
最早达到实用水平的燃料电池是本世纪50年代英国剑桥Bacon 制成的。
他用高压氢、氧气制成功率为50kW的燃料电池，工作温度为423K。
60年代，该种电池成功地应用于航天领域。
目前，从节约能源和环保等角度看，作为工业用发电装置及汽车驱动力，已经从多方面对燃料电池进行实验装置的研究和试验，而且在很多方面已取得了长足的进展。
1.2 燃料电池的优点做为一种新型发电装置，燃料电池具有的优点在于：（1）电池直接发电，不受卡诺循环的限制，效率高；理论上，燃料电池的能量转化效率可超过80%。
即使发电规模很小，也具有与大规模火力发电同等的发电效率。
（2）部分负载效率高，对负载变化响应效率高。
（3）不排出有害物质，噪音低。
对环境无污染，安全可靠性高。
（4）操作简单，灵活，建设周期短。
因而它可以安装在施工现场的附近作固定型或分散型电站，以减轻变电设备和变电损耗，充分利用排出的热量。
燃料电池是一种不经过热量转化的发电方法，因此不必考虑大型的设备和设计很大的规模，可以把比较小型的固定型或分散型电池设备安装在需要的地方。
这种电池的利用价值特别大，预计燃料总的热效率可达80%。
1.3 燃料电池的分类燃料电池可分为很多种类型。
按燃料的处理方式的不同，可分为直接式、间接式和再生式。
燃料电池的原理及其应用案例
燃料电池的原理及其应用案例随着全球环保意识的加强，能源领域也在不断探索创新方案。
燃料电池作为一种新兴的清洁能源，受到了广泛关注。
那么什么是燃料电池？它的原理是什么？有哪些应用案例呢？今天我们就来一起了解一下。
一、燃料电池的原理燃料电池的核心原理是利用氢气与氧气之间的化学反应，将化学能转化为电能。
具体的反应过程如下：在正极（即阳极）：氢分子（H2）经过催化剂的作用分解成为离子态的氢气（H＋）和电子（e-）。
2H2 -> 4H+ + 4e-在负极（即阴极）：氧气与水分子（H2O）反应，生成氢氧离子（OH-）。
电子通过外部电路将阴极流回阳极，与氢离子结合，生成水分子，并释放出电子。
O2 + 4H+ + 4e- -> 2H2O整个反应过程是电化学过程，化学反应产生电子，电子通过外部载流体系向负极流动，从而在利用一次电化学反应中实现了电能的转化。
二、燃料电池的应用案例燃料电池应用领域广泛，目前主要应用于交通工具、家用电力和移动电源等领域。
1、交通工具燃料电池汽车是目前应用最广泛的燃料电池产品，其优点在于零排放、低噪音、高效率等。
目前全球已有多家汽车厂商推出燃料电池汽车，如丰田、本田、日产等。
2、家用电力燃料电池强化了家庭的能源独立和可再生性，成为家庭能源基础设施的新选择。
目前一些国内国际厂商也开始将目光投向家用能源领域。
如阿里巴巴旗下的菜鸟物流，正在推广利用燃料电池的货车，以提高物流效率、减少降低污染。
3、移动电源应用最广泛的移动电源领域是智能手机、平板电脑、移动硬盘、数码相机等，这些产品对于电力源的轻量化、小型化、大容量化的需求与燃料电池特性相近。
近年来，越来越多的厂商将燃料电池作为向纵深发展的新方向，作为移动电源市场的一种新选择。
三、总结燃料电池是一种环保、高效的新型能源方案，其应用不仅提高了环保意识，同时也带来了经济效益和发展机遇。
目前，燃料电池技术还存在一些挑战，如成本高、稳定性差、可扩展性弱等，但随着技术的不断发展和突破，相信燃料电池将会逐渐成为未来能源领域的重要力量。
燃料电池发展前景
燃料电池发展前景燃料电池（Fuel Cell）是一种将化学能直接转化为电能的设备，其工作原理是通过氧气与氢或其他可燃气体的化学反应产生电能。
随着能源需求的不断增加和环境问题的日益严重，燃料电池作为一种清洁高效的能源转换技术，其发展前景备受关注。
一、环保效益燃料电池是一种零排放的能源转换系统，其主要废产物为纯净的水和热能。
相比传统燃烧化石燃料所产生的废气和温室气体，燃料电池污染几乎为零。
这种清洁能源系统对改善空气质量、减少温室气体排放以及应对气候变化具有重要意义。
加大对燃料电池的研发和推广应用，有助于实现低碳经济、绿色发展的目标。
二、高效能源转换燃料电池的能量转换效率高达40%至60%，远远高于传统燃烧发电的效率。
燃料电池可以直接将化学能转换为电能，减少能源的中间转换过程，使能量损失降至最低。
相比之下，传统发电方式由于燃烧等因素，能量转换效率只有30%左右。
因此，燃料电池作为高效能源转换技术，有望在未来取代传统发电方式，提高能源利用率。
三、多样化应用燃料电池具有可靠性高、适应性强的特点，可以广泛应用于各个领域。
目前，燃料电池在交通运输、航空航天、电力等领域都有着重要的应用前景。
在交通运输领域，燃料电池车辆可以解决传统内燃机车辆的尾气排放问题，并提供更长的续航里程；在航空航天领域，燃料电池系统可以为飞行器提供持久的电力支持，减轻飞机的重量，提高机动性能；在电力领域，燃料电池可以作为分布式发电系统，为小区、工厂等提供可靠的电力供应。
未来，随着技术的进一步成熟和成本的下降，燃料电池的应用领域将会更加广泛。
四、技术挑战和发展机遇燃料电池的发展仍面临一些关键技术挑战，如催化剂的稳定性和成本、氢气储存技术、燃料电池系统的集成等。
然而，随着先进材料和工艺技术的不断进步，这些技术难题正在被逐渐攻克。
同时，国家和地方政府也加大了对燃料电池研发的投入和支持力度，提供了强大的政策和资金保障。
在技术突破和政策引导的双重推动下，燃料电池的发展前景非常乐观。
燃料电池原理
燃料电池原理燃料电池是一种利用氧化还原反应来直接转化化学能为电能的器件。
它具有高效、清洁、低噪音等特点，在未来能源领域具有巨大的应用前景。
本文将介绍燃料电池的原理，包括其工作原理、构成和不同类型的燃料电池。
一、燃料电池的工作原理燃料电池基于电化学原理，通过电化学反应将燃料中的化学能直接转化为电能。
其工作原理可以概括为以下几个步骤：1. 氧化反应：在燃料电池的正极（阳极），氧气分子（O2）从气态或溶液中被还原成氧离子（O2-）。
这个过程需要提供电子，因此正极是一个电子供应器。
2. 燃料反应：在燃料电池的负极（阴极），燃料分子（如氢气或甲醇）在氧离子的存在下被氧化成水或二氧化碳等产物。
在这个过程中，电子被释放出来，因此负极是一个电子接收器。
3. 电子传导：在燃料电池内部，正极和负极之间通过电解质将电子传输到负极。
电解质通常是一种离子导体（如质子交换膜、固体氧化物燃料电池中的氧离子导体等），它能够离子化并传输正负离子。
4. 电路连接：在外部电路中，正极和负极通过导线连接，这样电子就能在外部电路中流动，完成电能的传输。
总而言之，燃料电池通过氧化还原反应将燃料中的化学能转化为电能。
这个过程是连续的，只要有燃料和氧气的供应，燃料电池就能持续地产生电能。
二、燃料电池的构成燃料电池通常由几个重要部分组成，包括：1. 阳极：也称正极，是氧化反应发生的地方。
常见的阳极材料有铂、铂合金等。
2. 阴极：也称负极，是燃料反应发生的地方。
常见的阴极材料有铂、铂合金等。
3. 电解质：用于传导正负电荷的物质。
根据不同类型的燃料电池，电解质可以为质子交换膜、氧离子导体等。
4. 燃料供应系统：用于提供燃料至燃料电池中。
不同类型的燃料电池使用不同的燃料，如氢气（燃料电池中最常用的燃料）、甲醇等。
5. 氧气供应系统：用于提供氧气至燃料电池中。
氧气可以从空气中提取或通过压缩氧气等方式供应。
以上是燃料电池的基本组成部分，不同类型的燃料电池可能还包括冷却系统、压力控制系统等其他辅助设备。
燃料电池技术的原理及应用
燃料电池技术的原理及应用随着人们对环境保护意识的逐渐加强和对可再生能源需求的不断增加，燃料电池技术逐渐成为人们关注的热门话题。
燃料电池是一种将化学能直接转化为电能的设备，是一种重要的可再生能源，具有无污染、高效率、低噪音和可持续性等优点。
本文将从燃料电池技术的原理、种类、应用及前景等方面进行介绍。
一、燃料电池技术的原理燃料电池技术基于化学反应，通过将燃料与氧气反应产生电流来产生电能。
燃料电池由正负电极和电解质组成，燃料在电极上发生氧化还原反应，并通过电解质隔离传递电子到另一个电极上，产生电流。
燃料电池的主要原理是将氢气或其他燃料与带有催化剂的氧气在正电极上反应，形成水和电子。
这些电子在电路中流动，从而提供电力。
二、燃料电池技术的种类1.质子交换膜燃料电池质子交换膜燃料电池（PEMFC）是一种用于移动设备、家庭电力和汽车的最常见的燃料电池。
PEMFC利用质子导体（质子交换膜）在正极和负极之间传递质子，并使用催化剂催化氢在正极和氧气在负极反应，产生电能。
2.固体氧化物燃料电池固体氧化物燃料电池（SOFC）是一种新型的高温燃料电池，其工作温度高达800-1000℃。
该燃料电池采用催化剂作为电极，利用固体氧化物作为电解质，化学反应产生电流。
SOFC的优点在于能够发电并同时用于产生热能，可以实现高效利用燃料。
3.碳酸盐燃料电池碳酸盐燃料电池（MCFC）采用碳酸盐液体作为电解质，能够直接利用天然气、生物气和煤炭等不纯度高的燃料。
MCFC可以在较低的温度下产生高效电能，并且可以回收二氧化碳，减少大气中的温室气体。
三、燃料电池技术的应用1.交通运输业燃料电池在交通运输领域中具有广泛的应用前景。
目前，燃料电池汽车已经成为汽车行业中的热门话题。
燃料电池汽车具有零污染、高效、节能的特点，可以有效降低空气污染和能源浪费的问题。
2.家庭电力和能源储存燃料电池家庭电力和能源储存系统是一种新型的智能化电力系统，可用于家庭能源需求。
燃料电池的原理及发展
燃料电池原理与发展燃料电池是一种能够持续的通过发生在阳极和阴极的氧化还原反应将化学能转化为电能的能量转换装置。
燃料电池与常规电池的区别在于，它工作时需要连续不断地向电池内输入燃料和氧化剂，只要持续供应，燃料电池就会不断提供电能。
由于燃料电池能将燃料的化学能直接转换为电能，因此，它没有像普通火力发电厂那样的通过锅炉、汽轮机、发电机的能量形态变化，可避免过程中转换损失，达到市制发电效率。
近20多年来，燃料电池经历了碱式、磷酸、熔融碳酸盐和固体电解质等几种类型的发展阶段。
美、日等国已相继建立了一些碳酸燃料电池电厂、熔融碳酸盐燃料电池电厂和质子交换膜燃料电池电厂。
燃料电池的结构与普通电池基本相同，有阳极和阴极，通过电解质将这两个电极分开。
与普通电池的区别是，燃料电池是开式系统。
它要求连续供应化学反应物，以保证连续供电。
其工作原理：燃料电池由阳极、阴极和离子导电的电解质构成，其工作原理与普通电化学电池类似，燃料在阳极氧化，氧化剂在阴极还原，电子从阳极通过负载流向阴极构成电回路，产生电流。
介绍一下熔融碳酸盐燃料电池（MCFC）一、MCFC概述 1.1 燃料电池简述燃料电池(FC)是一种将贮存在燃料和氧化剂中的化学能直接转化为电能的发电装置，结构如图1-1所示。
它的发电方式与常规的化学电源一样，电极提供电子转移的场所，阳极催化燃料(如氢)的氧化过程，阴极催化氧化剂(如氧)的还原过程，导电离子在将阴阳极分开的电解质内迁移，电子通过外电路作功并构成总的电回路。
在电池内这一化学能向电能的转化过程等温进行，即在燃料电池内，可在其操作温度下利用化学反应的自由能。
但是，燃料电池的工作方式又与常规的化学电源不同，它的燃料和氧化剂并非贮存在电池内。
同汽油发电机相似，它的燃料和氧化剂都贮存在电池之外的贮罐中。
当电池工作时，要连续不断地向电池内送入燃料和氧化剂，排出反应产物，同时排出一定的废热，以维持电池温度的恒定。
燃料电池本身只决定输出功率的大小，其贮能量则由燃料罐和氧化剂罐的贮量决定。
燃料电池的结构与工作原理
燃料电池的结构与工作原理燃料电池是一种将化学能直接转化为电能的装置，其结构和工作原理是实现这一能量转换过程的关键。
本文将介绍燃料电池的结构和工作原理，并探讨其在能源领域的应用前景。
一、燃料电池的结构燃料电池由以下几个主要组件构成：1. 负极（阳极）：负极是燃料电池的电子输出端，通常由有催化作用的材料制成，如铂。
2. 正极（阴极）：正极是燃料电池的电子输入端，也是氧气（或空气）的进气口。
正极通常由铂或其他合适的催化剂构成。
3. 电解质：电解质是负极和正极之间的隔离层，用于阻止电子的直接流动，但允许离子通过。
常见的电解质材料有固态氧化物、聚合物等。
4. 燃料供应系统：燃料供应系统用于提供燃料，如氢气（H2）或甲醇（CH3OH）等。
燃料在经过氧化反应后会产生电子和离子。
5. 氧气供应系统：氧气供应系统用于提供氧气（或空气），供正极参与电化学反应。
二、燃料电池的工作原理燃料电池通过化学反应将燃料和氧气转化为电子和离子，并利用这些电子和离子产生电流。
其工作原理可以分为几个步骤：1. 燃料氧化反应：在负极上，燃料（如氢气）发生氧化反应，将燃料分子中的电子释放出来。
燃料的氧化反应可以表示为：H2 → 2H+ + 2e-。
2. 离子传导：燃料的氧化反应在电解质中产生H+离子，同时电解质中的离子将离子传导到正极。
3. 氧还原反应：在正极上，氧气与电子和H+离子发生还原反应，产生水。
氧还原反应可以表示为：1/2O2 + 2H+ + 2e- → H2O。
4. 电子流动：通过外部电路，电子从负极流向正极，形成电流，以供应外部电器设备使用。
5. 电流产生：由于从负极到正极的电子流动，形成了电流，这是燃料电池输出的电能。
三、燃料电池的应用前景燃料电池具有高能量转换效率、零排放、低噪音等优点，在可再生能源和清洁能源方面具有重要的应用前景。
以下是几个典型的应用领域：1. 交通运输：燃料电池在汽车、公交车和火车等交通工具中的应用能够降低尾气排放和噪音污染，有效改善城市空气质量。
燃料电池的原理和发展
燃料电池的原理和发展随着人们对环保和节能意识的增强，新能源汽车逐渐走入大众视野。
其中，燃料电池车成为了一种备受关注的型号，因为它具有省能源、减排放的特点。
那么，什么是燃料电池？它的工作原理是什么？随着技术的不断发展，燃料电池将会有怎样的进步和发展？一、燃料电池的概念及种类燃料电池是以氢气或含氢物质为燃料，通过催化剂氧化产生电能的装置。
燃料电池根据使用的燃料不同，可以分为多种类型，其中主要包括一下几种：1. PEM燃料电池：常用的燃料电池类型之一，体积小、适用范围广、发电效率高。
2. 固体氧化物燃料电池：工作温度高，稳定性及寿命都很好，对燃料的纯度要求不高。
3. 碱性燃料电池：运用温度较低，价格相对较为低廉，但普及率不高。
4. 高温熔融碳酸盐燃料电池：可以利用天然气等常用燃料直接进行发电。
二、燃料电池的工作原理燃料电池是利用化学反应的方式来产生电能的装置，在燃料电池中，燃料在电极上发生氧化反应，使电子流经载流电路，流至另一电极上，从而产生电能。
PEM燃料电池的工作原理如下：将质子交换膜和电极反应配合，在阴阳两极分别进行还原和氧化反应，以水和电的形式发放出氢能和氧气的燃料模式。
然后氢分子被拆成质子和电子，质子通过质子交换膜进入阴极，氧分子在阴极和阳极电化学反应生成水。
电子通过外部回路形成电流。
三、燃料电池的发展现状燃料电池的发展还需要突破的技术和瓶颈，包括燃料电池的耐久性、性能、制造成本及运营成本等方面。
目前，全球各界燃料电池的研发、生产和推广的进程依旧不平衡，规模也较小。
在我国，燃料电池还处于发展初期，但随着我国政府在能源领域政策的推动，以及技术的不断进步，燃料电池也正在逐渐成为一个热门行业。
现阶段，我国政府正在积极推动燃料电池汽车的生产和普及，预计到2025年，我国燃料电池汽车的年产量将达到50万辆以上。
四、燃料电池的前景展望随着科技的不断发展，燃料电池技术未来的发展前景非常广阔。
在汽车行业中，燃料电池汽车相比传统燃油车之所以具有广阔的发展前景，是因为它拥有着省能源、零排放的特点，这也符合了当前的环保意识和可持续发展的要求。
燃料电池原理
燃料电池原理
燃料电池原理是利用化学反应将燃料和氧气直接转化为电
能的一种技术。
其基本原理是将燃料（例如氢气、甲醇等）和氧气通过两个电极分别进行氧化和还原反应，产生电子
和正离子，在电解质膜的导电作用下，电子在外部电路中
流动，正离子则通过电解质膜在两个电极之间传递，从而
产生电能。
燃料电池通常由阴极、阳极和电解质膜组成。
阴极是氧气
还原的地方，阳极是燃料氧化的地方，而电解质膜用于分
离阳极和阴极，并且具有高的离子传导性能。
具体而言，燃料电池的工作过程如下：
1. 燃料（例如氢气）通过阳极，经过催化剂催化，发生氧
化反应，生成电子和阳离子。
2. 电子从阳极流向外部电路，产生电流供给外部设备。
3. 同时，氧气经过阴极，经过催化剂催化，发生还原反应，与氢离子结合成水。
4. 此时，阳离子通过电解质膜从阳极传递到阴极，与氧气
反应形成水。
5. 在整个反应过程中，燃料和氧气被不断地供给给阳极和
阴极，从而保持反应的持续进行。
燃料电池通过直接将燃料转化为电能，相比传统的热能转
换效率更高，且不产生排放物，具有环保、高效、低噪音
等优点，被广泛应用于移动电源、汽车动力系统、航空航
天等领域。
燃料电池的工作原理及特点
燃料电池的工作原理及特点
燃料电池是一种将化学能转化为电能的设备，它利用氢气和氧气在催
化剂的作用下发生反应，产生电子和离子，并将其转化为电能。
燃料
电池具有高效、清洁、可再生等特点，被广泛应用于汽车、船舶、飞
机等领域。
燃料电池的工作原理如下：首先，在阳极（负极）上，氢气分子被催
化剂分解成质子和电子。
质子穿过质子交换膜进入阴极（正极），而
电子则沿着外部电路流动，产生电流。
在阴极上，氧分子与质子和电
子结合形成水分子，并释放出热量。
整个过程中，催化剂起到了促进
反应速率的作用。
燃料电池与传统的燃烧发动机相比具有以下特点：
1. 高效：燃料电池的效率可达70%以上，而传统发动机只有30%左右。
2. 清洁：燃料电池只排放水蒸气和少量废弃物质，不会产生有害物质。
3. 可再生：氢气可以通过水电解或天然气重整等方式制备，具有可再
生性。
4. 低噪音：燃料电池工作时几乎没有噪音，适用于需要低噪音环境的场合。
5. 多种类型：燃料电池可以根据不同的电解质、催化剂和反应方式分为多种类型，如质子交换膜燃料电池、固体氧化物燃料电池等。
总之，燃料电池是一种高效、清洁、可再生的能源转换技术，具有广泛的应用前景。
燃料电池储能系统工作原理
燃料电池储能系统工作原理燃料电池储能系统是一种利用化学能转换为电能并将其储存以备后续使用的先进能源技术。
本文将介绍燃料电池储能系统的工作原理，并探讨其在能源领域中的应用前景。
第一部分：燃料电池的基本原理燃料电池是将化学能转化为电能的装置。
它通过将氢气（H2）与氧气（O2）在催化剂的作用下进行电化学反应，产生水（H2O）和电能的过程。
燃料电池内部的核心是由阳极、阴极和电解质层组成的膜电极组件。
在燃料电池中，氢气通过阳极侧进入电解质层，在催化剂的作用下，氢气分解成阳离子（H+）和电子（e-）。
阳离子通过电解质层传导到阴极，而电子则通过外部电路实现电流输出。
在阴极侧，氧气进入电解质层，并与阳离子和电子反应，形成水。
第二部分：燃料电池储能系统的结构燃料电池储能系统通常由燃料电池堆、氢气储存器、氧气储存器、电池管理系统和配套部件等组成。
燃料电池堆是系统的核心，负责将氢气和氧气转化为电能。
氢气储存器和氧气储存器用于储存氢气和氧气，在需要时供给燃料电池堆。
电池管理系统用于控制和监测系统的运行情况，确保系统的安全性和性能稳定性。
配套部件包括气路、液路、冷却系统等，用于提供燃料和氧气的供应以及对系统进行冷却。
第三部分：燃料电池储能系统的工作过程燃料电池储能系统的工作过程分为两个阶段：供能和储能。
供能阶段是指燃料电池堆通过化学反应将能量转化为电能，并输出给负载。
储能阶段是指在供能阶段之外，将未能够用于供能的电能转化为化学能并储存起来。
在供能阶段，氢气和氧气经过储气器供给燃料电池堆，其中氢气经过负载后转化为水，同时产生电能。
在储能阶段，电池管理系统将电能通过逆向反应将水分解为氢气和氧气，并将氢气和氧气分别输送到氢气储存器和氧气储存器中。
第四部分：燃料电池储能系统的应用前景燃料电池储能系统具有许多优势，例如高能量密度、零排放、长寿命和快速响应等。
因此，它在能源领域中具有广阔的应用前景。
燃料电池储能系统可以用于移动应用，如电动汽车和混合动力车，提供可靠的动力来源。
新型燃料电池的研究与开发
新型燃料电池的研究与开发一、引言近年来，随着人们对环境污染的关注和对可再生能源的需求越来越高，燃料电池技术也因其高效、环保等优点逐渐成为各国研究和开发的热点。
本文将介绍新型燃料电池的研究现状和发展趋势，以及目前面临的问题和解决方案。
二、燃料电池的基本原理燃料电池指的是将氢气或可被氧化的物质作为燃料，在经过一系列化学反应之后变成电能，同时生成水、二氧化碳等废物的电池。
其基本原理是利用电化学反应将化学能转化为电能，其反应方程式如下：H2+ ½O2 → H2O + 2e-其中，电子流经外部电路使工作负载（电机、灯泡等）工作，同时，氢气和氧气在电极表面反应生成水。
这种反应不会产生污染，因此燃料电池被认为是一种环保、高效的能源。
常见的燃料电池有碱性燃料电池、磷酸燃料电池、聚合物电解质燃料电池、直接甲醇燃料电池等。
三、新型燃料电池的研究现状1.聚合物电解质燃料电池聚合物电解质燃料电池是当今最重要的燃料电池之一。
它是由聚合物骨架与高分子电解质组成的燃料电池，与传统的质子交换膜（PEM）燃料电池相比，聚合物电解质燃料电池具有更高的电导率、更好的耐化学、机械稳定性和更低的生产成本等优点。
目前，聚合物电解质燃料电池已经实现了商业化的应用。
2.直接脱水乙醇燃料电池直接脱水乙醇燃料电池是指将乙醇作为燃料，在通过阴、阳极的氧化还原等反应后，转化成电能的燃料电池。
该燃料电池相较于其他燃料电池，其能源密度更高、制造成本更低，并且具有可再生的特性。
虽然这种燃料电池尚未实现商业化应用，但该技术仍在不断进行改进和探索。
3.生物质燃料电池生物质燃料电池是指利用可再生能源，如蔬菜、果皮和家禽廊等生物质转化为电能的燃料电池。
该燃料电池在原理上类似于动植物通过呼吸将氧气与食物转化为能量的过程。
与传统的能源相比，生物质燃料电池具有更好的环保性和可持续性。
虽然在商业应用方面还需要进一步的改进和研究，但该技术有望得到广泛应用。
四、新型燃料电池的发展趋势1.提高燃料利用效率随着对可再生能源的需求不断增加，燃料电池的应用范围也在逐渐扩大。
燃料电池的反应原理
燃料电池的基本原理燃料电池是一种把燃料所具有的化学能直接转换成电能的化学装置，又称电化学发电器，它是继水力发电、热能发电和原子能发电之后的第四种发电技术。
由于燃料电池是通过电化学反应把燃料的化学能中的吉布斯自由能部分转换成电能，不受卡诺循环效应的限制，因此效率高。
另外，燃料电池用燃料和氧气作为原料，同时没有机械传动部件，故排放出的有害气体极少，使用寿命长。
由此可见，从节约能源和保护生态环境的角度来看，燃料电池是最有发展前途的发电技术。
燃料电池是一种能量转化装置，其组成与一般电池相同，它是按电化学原理，即原电池工作原理，等温地把贮存在燃料和氧化剂中的化学能直接转化为电能，因而实际过程是氧化还原反应。
以氢-氧燃料电池为例来说明燃料电池，氢-氧燃料电池反应原理这个反应是电解水的逆过程。
电极应为：负极：H2 + 2OH- → 2H2O +2e-；正极：1/2O2 + H2O + 2e- → 2OH-；电池反应：H2 + 1/2O2 == H2O燃料气在阳极上放出电子，电子经外电路传导到阴极并与氧化气结合生成离子。
离子在电场作用下，通过电解质迁移到阳极上，与燃料气反应，构成回路，产生电流。
同时，由于本身的电化学反应以及电池的内阻，燃料电池还会产生一定的热量。
电池的阴、阳两极除传导电子外，也作为氧化还原反应的催化剂。
当燃料为碳氢化合物时，阳极要求有更高的催化活性。
另外，只有燃料电池本体还不能工作，必须有一套相应的辅助系统，包括反应剂供给系统、排热系统、排水系统、电性能控制系统及安全装置等。
氢燃料电池的核心是电堆，电堆的核心是膜电极。
上图是一个膜电极的示意图，一个膜电极主要有催化剂层（正极材料，负极材料），扩散层，质子交换膜，双极板（正极板，负极板）。
正极材料和负极材料上涂有贵金属催化剂铂，而双极板是另外一个非常核心的零部件，双极板的上面是气体液体的流场。
膜电极类似于动力电池系统中的锂离子电池单体（电芯），膜电极一片一片地串联起来便组成了一个电堆。
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燃料电池原理与发展燃料电池是一种能够持续的通过发生在阳极和阴极的氧化还原反应将化学能转化为电能的能量转换装置。
燃料电池与常规电池的区别在于，它工作时需要连续不断地向电池内输入燃料和氧化剂，只要持续供应，燃料电池就会不断提供电能。
由于燃料电池能将燃料的化学能直接转换为电能，因此，它没有像普通火力发电厂那样的通过锅炉、汽轮机、发电机的能量形态变化，可避免过程中转换损失，达到市制发电效率。
近20多年来，燃料电池经历了碱式、磷酸、熔融碳酸盐和固体电解质等几种类型的发展阶段。
美、日等国已相继建立了一些碳酸燃料电池电厂、熔融碳酸盐燃料电池电厂和质子交换膜燃料电池电厂。
燃料电池的结构与普通电池基本相同，有阳极和阴极，通过电解质将这两个电极分开。
与普通电池的区别是，燃料电池是开式系统。
它要求连续供应化学反应物，以保证连续供电。
其工作原理：燃料电池由阳极、阴极和离子导电的电解质构成，其工作原理与普通电化学电池类似，燃料在阳极氧化，氧化剂在阴极还原，电子从阳极通过负载流向阴极构成电回路，产生电流。
介绍一下熔融碳酸盐燃料电池（MCFC）一、MCFC概述 1.1 燃料电池简述燃料电池(FC)是一种将贮存在燃料和氧化剂中的化学能直接转化为电能的发电装置，结构如图1-1所示。
它的发电方式与常规的化学电源一样，电极提供电子转移的场所，阳极催化燃料(如氢)的氧化过程，阴极催化氧化剂(如氧)的还原过程，导电离子在将阴阳极分开的电解质内迁移，电子通过外电路作功并构成总的电回路。
在电池内这一化学能向电能的转化过程等温进行，即在燃料电池内，可在其操作温度下利用化学反应的自由能。
但是，燃料电池的工作方式又与常规的化学电源不同，它的燃料和氧化剂并非贮存在电池内。
同汽油发电机相似，它的燃料和氧化剂都贮存在电池之外的贮罐中。
当电池工作时，要连续不断地向电池内送入燃料和氧化剂，排出反应产物，同时排出一定的废热，以维持电池温度的恒定。
燃料电池本身只决定输出功率的大小，其贮能量则由燃料罐和氧化剂罐的贮量决定。
总体上，燃料电池具有以下特点：(l) 不受卡诺循环限制，能量转换效率高。
(2) 燃料电池的输出功率由单电池性能、电极面积和单电池个数决定。
(3) 环保问题少。
(4) 负荷应答速度快，运行质量高。
由于FC具有以上显著的优点，在50~60年代呈现第一个研制高峰，那时侧重于发展碱性FC，尽管后来未曾象预期的那样在交通工具及大型电厂获得应用，但是FC在航天飞行中取得的成功足以证明它所具有的突出优点。
70年代初，由于投资减少，FC研究进入低潮。
70年代末，由于材料科学的进展和世界性的能源紧缺，开发新的发电技术，提高石油、天然气和煤炭等矿物燃料的利用率又成为人们关注并具有深远意义的课题，这样FC研究又呈现第二个高潮，此时则侧重于发展磷酸盐燃料电池(PAFC)、熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)和固体氧化物燃料电池(SOFC)。
现在，燃料电池作为继水力、火力和原子能之后的第四代电源止受到世界的瞩目。
1.2 熔融碳酸盐燃料电池（MCFC）熔融碳酸盐燃料电池(Molten Carbonate Fuel Cell，首字母缩写为MCFC)，通常被称为第二代燃料电池，因为预期它将继磷酸盐燃料电池之后进入商业化阶段。
MCFC的工作温度为873~923K，因而，与低温燃料电池相比，有几个潜在优势。
首先，在MCFC的工作温度下，燃料(如天然气)的重整可在电池堆内部进行，既降低了系统成本，又提高了效率;其次，电池反应高温余热可用于工业加工或锅炉循环;第三，几乎所有燃料重整都产生CO，它可使低温燃料电池电极催化剂中毒，但却可成为MCFC的燃料。
MCFC的缺点是在其工作温度下，电解质的腐蚀性强，阴极需不断供应CO2。
MCFC的研究开发始于1950年，其后近半个世纪时间内，在电极反应机理、电池材料、电池性能和制造技术等方面，均取得了巨大进展，规模不断扩大，几年前即己达到100kw水平，目前已达到250~2000kw。
与低温燃料电池相比，MCFC的成本和效率很有竞争力。
PAFC和PEMFC都需要贵金属催化剂，重整富氢燃料中的CO也需要去除。
而在高温，H2的反应活性高，可以使用非贵金属作电化学催化剂。
尽管提高反应温度使电池理论效率降低，但同时也降低了过电位损失，实际效率是提高了。
MCFC的工作温度足够产生有价值的余热，又不至于有过高的自由能损失(MCFC的理论开路电压比SOFC高100mV)。
余热可被用来压缩反应气体以提高电池性能;用于燃料的吸热重整反应;用于锅炉，或用于供暖。
MCFC的一个最主要优点是可以内部重整。
甲烷的重整反应可以在阳极反应室进行，重整反应所需热量由电池反应提供。
在内部重整的MCFC中，空速较低，重整反应速率很适当。
但硫和微量碳酸盐可使重整催化剂中毒。
目前MCFC已初步进入商品化阶段，它将成为未来大型发电的主力之一。
尽管MCFC在反应动力学上有明显的优势，但其高温运行带来的熔盐腐蚀和密封等问题，阻碍了它的快速发展。
二、MCFC发电原理及特性2.1 发电原理熔融碳酸盐燃料电池采用碱金属(如Li、Na、K)的碳酸盐作为电解质，电池工作温度为873-973K。
在此工作温度，电解质呈熔融状态，载流子为碳酸根离子( )。
典型的电解质由摩尔分数62% +38% (熔点763K)组成。
MCFC的燃料气为，氧化剂是和。
当电池工作时，阳极上的与从阴极区迁移过来的反应，生成和，同时将电子输送到外电路;而阴极上的和与从外电路输送过来的电子结合，生成碳酸根离子，反应方程式如下：从上述方程式可以看出，不论阴阳极的反应历程如何，MCFC的发电过程实质上就是在熔融介质中氢的阳极氧化和氧的阴极还原过程，其净效应是生成水。
熔融碳酸盐燃料电池与其他类型燃料电池的电极反应有所不同：在阴极，为反应物，在阳极，为产物，从而在电池工作过程中构成了一个循环。
为确保电池稳定连续地工作，必须将阳极产生的返回到阴极，通常采用的办法是将阳极室所排出的尾气经燃烧消除其中的和后，进行分离除水，然后再将送回至阴极。
2.2 电池系统特性MCFC单体及电池堆的结构在原理上与普通的叠层电池类似，但实际上要复杂得多。
它的主要特点为:(l)阴、阳极的活性物质都是气体，电化学反应需要合适的气/固/液三相界面。
因此，阴、阳电极必须采用特殊结构的三相多孔气体扩散电极，以利于气相传质、液相传质和电子传递过程的进行;(2)两个单电池间的隔离板，既是电极集流体，又是单电池间的连接体。
它把一个电池的燃料气与邻近电池的空气隔开，因此，它必须是优良的电子导体并且不透气，在电池工作温度下及熔融碳酸盐存在时，在燃料气和氧化剂的环境中具有十分稳定的化学性能。
此外，阴阳极集流体不仅要起到电子的传递作用，还要具有适当的结构，为空气和燃料气流提供通道;(3)单电池和气体管道要实现良好的密封，以防止燃料气和氧化剂的泄漏。
当电池在高压下工作时，电池堆应安放在压力容器中，使密封件两侧的压力差减至最小;(4)熔融态的电解质必须保持在多孔惰性基体中，它既具有离子导电的功能，义有隔离燃料气和氧化剂的功能，在4KPa或更高的压力差下，气体不会穿透。
在实用的MCFC中，燃料气并不是纯的氢气，而是由天然气、甲醇、石油、石脑油和煤等转化产生的富氢燃料气。
阴极氧化剂则是空气与二氧化碳的混合物，其中还含有氮气。
因此，转化器是MCFC系统的重要组成部分，目前有内部转化和外部转化两种方式。
内部转化又区分为直接内部转化和间接内部转化。
基于上述的特点，MCFC主要具有如下的优点和缺点。
(l)优点(i)上作温度高，电极反应活化能小，无论氢的氧化或是氧的还原，都不需贵金属作催化剂，降低了成本;(ii)可以使用含量高的燃料气，如煤制气; (iii)电池排放的余热温度高达673K之多，可用于底循环或回收利用，使总的热效率达到80%;(iv)可以不需用水冷却，而用空气冷却代替，尤其适用于缺水的边远地区。
(2)缺点(i)高温以及电解质的强腐蚀性对电池各种材料的长期耐腐蚀性能有十分严格的要求，电池的寿命也因此受到一定的限制:(ii)单电池边缘的高温湿密封难度大，尤其在阳极区，这里遭受到严重的腐蚀。
另外，熔融碳酸盐的一些固有问题，如由于冷却导致的破裂问题等;(iii)电池系统中需要有循环，将阳极析出的重新输送到阴极，增加了系统结构的复杂性。
三、MCFC电池的构成熔融碳酸盐燃料电池主要是由阳极、阴极、电解质基底和集流板或双极板构成， 3.1 阳极MCFC的阳极催化剂最早采用银和铂，为降低成本，后来改用了导电性与电催化性能良好的镍。
但镍被发现在MCFC的工作温度与电池组装力的作用下会发生烧结和蠕变现象，进而MCFC采用了Ni-Cr或Ni-Al合金等作阳极的电催化剂。
加入2%~10%Cr的目的是防止烧结，但Ni-Cr阳极易发生蠕变。
另外，Cr还能被电解质锂化，并消耗碳酸盐，Cr的含量减少会减少电解质的损失，但蠕变将增大。
相比之下，Ni-Al阳极蠕变小，电解质损失少，蠕变降低是由于合金中生成了。
3.2 阴极熔融碳酸盐燃料电池的阴极催化剂普遍采用氧化镍。
其典型的制备方法是将多孔镍电极在电池升温过程中就地氧化，而且部分被锂化，形成非化学计量化合物，电极导电性极大提高。
但是，这样制备的NiO电极会产生膨胀，向外挤压电池壳体，破坏壳体与电解质基体之间的湿密封。
改进这一缺陷的方法有以下几种: (l)Ni电极先在电池外氧化，再到电池中掺Li;或氧化和掺Li都在电池外进行; (2)直接用NiO粉进行烧结，在烧结前掺Li，或在电池中掺Li: (3)在空气中烧结金属镍粉，使烧结和氧化同时完成;(4)在Ni电极中放置金属丝网(或拉网)以增强结构的稳定性等等。
3.3 电解质基底电解质基底是MCFC的重要组成部件，它的使用也是MCFC的特征之一。
电解质基底由载体和碳酸盐构成，其中电解质被固定在载体内。
基底既是离子导体，又是阴、阳极隔板。
它必须具备强度高，耐高温熔盐腐蚀，浸入熔盐电解质后能够阻挡气体通过，而又具有良好的离子导电性能。
其塑性可用于电池的气体密封，防止气体外泄，即所谓“湿封”。
当电池的外壳为金属时，湿封是唯一的气体密封方法。
3.4 集流板(双极板)双极板能够分隔氧化剂和还原剂，并提供气体的流动通道，同时还起着集流导电的作用，因此也称作集流板或隔离板。
它一般采用不锈钢(如SS316，SS310)制成。
在电池工作环境中，阴极侧的不锈钢表面生成，其内层又有氧化铬，二者均起到钝化膜的作用，减缓不锈钢的腐蚀速度。
SS310不锈钢由于铬镍含量高于SS316，因而耐蚀性能更好。
一般而言，阳极侧的腐蚀速度大于阴极侧。
双极板腐蚀后的产物会导致接触电阻增大，进而引起电池的欧姆极化加剧。
为减缓双极板阳极侧的腐蚀速度，采取了在该侧镀镍的措施。