制作简单的燃料电池实验报告

简单氢氧燃料电池制备

3. 将碳棒电极、烧杯、开关、发光二极管等按图1所示组装，并在烧杯中注入1mol/L
的Na2SO4溶液，液面至刚好浸没碳棒（此时开关均断开）。 4. 调节低压电源的电压到6V(经测量输出电压为7.2V)，分别将正、负极与上述实验装置中的碳棒相连，闭合S1通电一段时间后断电，再闭合S2，此时的实验装置即成为一个简易的氢氧燃料电池。
所需材料：玻璃烧杯（1个），碳棒（2根），开关（2个），发光二极管（一个），直流电源（干电池），导线若干所需设备：电化学工作站，池实验装置
图3：发光二级管图形符号及管角极性的标志
三、实验步骤
1．多孔碳棒的加工将石墨碳棒放到酒精喷灯上加热除去其中的胶质，并淬火3～4次，即形成多孔碳棒，也就是多孔碳电极。 2. 采用独股铜芯(铜芯直径1mm)的胶皮电线拧成“麻花”状将碳棒电极固定于其中，然后架在小烧杯口上(见图2)。
简单氢氧燃料电池制备
一、实验原理
利用多孔碳棒作燃料电池的正、负极，1mol/L的Na2SO4溶液作电解质溶液。负极吸附氢气，正极吸附氧气。氢氧燃料电池工作时，负极上的氢放出电子，发生氧化反应，正极上的氧得到电子，发生还原反应。电能化学能，化学能电能循环的过程。
电极反应：
二、实验器材与材料
四、实验数据和结果
分别改变电解时间、电解液浓度等变量，测试制成电池的有关性能。
实验变量电解时间1min 1mol/L Na2SO4 电解时间2min 1mol/L Na2SO4 电解时间1min 0.5mol/L Na2SO4 发光二极管亮度电压（V）电流（mA）电阻(Ω)
注：可自行稀释溶液
谢谢！

燃料电池实验报告

竭诚为您提供优质文档/双击可除燃料电池实验报告篇一：燃料电池综合特性实验报告燃料电池综合特性实验【实验背景】燃料电池以氢和氧为燃料，通过电化学反应直接产生电力，能量转换效率高于燃烧燃料的热机。

燃料电池的反应生成物为水，对环境无污染，单位体积氢的储能密度远高于现有的其它电池。

因此它的应用从最早的宇航等特殊领域，到现在人们积极研究将其应用到电动汽车，手机电池等日常生活的各个方面，各国都投入巨资进行研发。

按燃料电池使用的电解质或燃料类型，可将现在和近期可行的燃料电池分为碱性燃料电池，质子交换膜燃料电池，直接甲醇燃料电池，磷酸燃料电池，熔融碳酸盐燃料电池，固体氧化物燃料电池6种主要类型，本实验研究其中的质子交换膜燃料电池。

能源为人类社会发展提供动力，长期依赖矿物能源使我们面临环境污染之害，资源枯竭之困。

为了人类社会的持续健康发展，各国都致力于研究开发新型能源。

未来的能源系统中，太阳能将作为主要的一次能源替代目前的煤，石油和天然气，而燃料电池将成为取代汽油，柴油和化学电池的清洁能源。

【摘要】燃料电池尤其是质子交换膜燃料电池(pem)以其高功率密度、高能量转换效率、可低温启动、环境友好等突出优点而受到瞩目。

本实验包含太阳能电池发电（光能—电能转换），电解水制取氢气（电能—氢能转换），燃料电池发电（氢能—电能转换）几个环节，形成了完整的能量转换，储存，使用的链条。

本实验通过研究燃料电池的工作原理，测量其输出特性，计算燃料电池的最大输出功率及效率并验证法拉第电解定律。

测量太阳能电池的特性，做出所测太阳能电池的伏安特性曲线，电池输出功率随输出电压的变化曲线。

获取太阳能电池的开路电压，短路电流，最大输出功率等。

【关键词】燃料电池，电解池，太阳能电池【正文】一、实验目的：1、了解燃料电池的工作原理。

2、观察仪器的能量转换过程：光能→太阳能电池→电能→电解池→氢能（能量储存）→燃料电池→电能3、测量燃料电池输出特性，做出所测燃料电池的伏安特性（极化）曲线，电池输出功率随输出电压的变化曲线。

燃料电池实验了解新型能源的化学原理

燃料电池实验了解新型能源的化学原理Introduction燃料电池是一种基于化学反应将燃料的化学能转化为电能的设备。

随着对环境保护和可再生能源的需求增加，燃料电池作为一种清洁高效的能源转换技术受到越来越多的关注。

本文将通过实验了解燃料电池的化学原理。

实验一：制备燃料电池所需材料燃料电池的核心部分是阳极、阴极和电解质。

我们将通过实验来制备这些材料。

材料：- 金属板（可用不锈钢板代替）作为阳极- 氢氧化钾（KOH）溶液作为电解质- 导电碳纸作为阴极操作步骤：1. 在金属板上涂抹铂催化剂，待干燥。

2. 将涂有铂催化剂的金属板插入酸性溶液中，用外部电源施加一定电压，使其发生氧化还原反应，生成氢气。

3. 在导电碳纸上涂抹铂催化剂，待干燥。

4. 将涂有铂催化剂的导电碳纸插入含有氧化剂（如空气中的氧气）的溶液中，用外部电路施加一定电压，使其发生氧化还原反应，产生电子。

实验二：燃料电池工作原理的理论解释燃料电池的工作原理基于化学反应，其中重要的反应是氧化还原反应。

在实验一中，我们制备了具有催化剂的阳极和阴极。

下面是一个简化的燃料电池工作原理：1. 氧化反应（在阴极）2H2 + 4e- → 4H+ + 4OH-2. 还原反应（在阳极）O2 + 4H+ + 4e- → 2H2O在这个反应过程中，氢气（H2）在阳极处发生氧化反应，氧气（O2）在阴极处发生还原反应。

催化剂（如铂）可以降低反应的活化能，促进反应的进行。

在电解质（如KOH溶液）的存在下，阳极和阴极之间形成离子通道，负责运输电荷。

结论通过实验一和实验二，我们深入了解了燃料电池的化学原理。

燃料电池的核心是氧化还原反应，在阳极和阴极之间形成离子通道，通过化学反应将燃料的化学能转化为电能。

燃料电池作为一种清洁高效的能源转换技术，有着广阔的应用前景。

我们应该进一步研究和发展燃料电池，推动新型能源的使用与普及。

参考文献：1. Bockris, J. O. M., & Veziroglu, T. N. (Eds.). (2013). Energy: the solar-hydrogen alternative (Vol. 3). Springer Science & Business Media.2. Wang, H., & Wang, Q. (Eds.). (2017). Proton Exchange Membrane Fuel Cells: Materials Properties and Performance. Elsevier.文章字数：348 实际增加了48字。

燃料电池综合特性实验实验报告

燃料电池综合特性实验实验报告燃料电池综合特性实验实验报告燃料电池是一种利用化学能转化为电能的设备，其具有高效、清洁、可持续等特点，在能源领域具有广阔的应用前景。

为了深入了解燃料电池的综合特性，我们进行了一系列实验，并通过实验报告的形式进行总结和分析。

实验一：燃料电池的基本原理在这个实验中，我们首先了解了燃料电池的基本原理。

燃料电池通过氧化还原反应将燃料和氧气转化为电能和热能。

我们选择了常见的质子交换膜燃料电池（PEMFC）进行实验。

实验中，我们使用了氢气和氧气作为燃料和氧化剂，并通过电解质膜进行质子传导。

通过测量电流和电压的变化，我们得到了燃料电池的电流-电压曲线，从而了解了燃料电池的基本特性。

实验二：燃料电池的输出特性在这个实验中，我们研究了燃料电池的输出特性。

我们改变了燃料电池的负载电阻，测量了电流和电压的变化，并计算了燃料电池的输出功率。

通过绘制功率-电流曲线和功率-电压曲线，我们可以确定燃料电池的最大功率点。

实验结果表明，燃料电池的输出功率随着负载电阻的变化而变化，最大功率点的位置可以通过调整负载电阻来实现。

实验三：燃料电池的效率在这个实验中，我们研究了燃料电池的效率。

燃料电池的效率是指电能输出与燃料输入之间的比值。

我们通过测量燃料电池的输入功率和输出功率，计算了燃料电池的效率。

实验结果表明，燃料电池的效率受到多种因素的影响，包括燃料电池的工作温度、燃料的纯度等。

通过优化这些因素，可以提高燃料电池的效率。

实验四：燃料电池的稳定性在这个实验中，我们研究了燃料电池的稳定性。

燃料电池的稳定性是指燃料电池在长时间运行中的性能变化情况。

我们通过连续运行燃料电池，并测量电流和电压的变化，评估了燃料电池的稳定性。

实验结果表明，燃料电池的稳定性受到多种因素的影响，包括燃料电池的材料、温度和湿度等。

通过优化这些因素，可以提高燃料电池的稳定性。

实验五：燃料电池的寿命在这个实验中，我们研究了燃料电池的寿命。

燃料电池的寿命是指燃料电池在长时间运行中的使用寿命。

简单的燃料电池

简单的燃料电池1、氢氧燃料电池在U形管中加入1mol/L的Na2SO4溶液，并滴入2滴酚酞溶液。

用导线将两根石墨棒与电流表相连，组装成如图所示的电路。

向两边的石墨棒上分别通入氢气和氧气。

电流表指针发生偏转，通入氧气的石墨棒附近的溶液变红色。

反应一段时间后，停止通入气体，振荡U形管，红色褪去。

负极：2H2－4e－===4H＋正极：O2＋4e－＋2H2O===4OH－总反应式：2H2＋O2===2H2O通氧气的一端是正极区，反应过程中生成OH－，酚酞变红色。

两极生成的OH－和H＋的物质的量相等，所以振荡溶液，红色褪去。

2、乙醇燃料电池将上面装置中的氢气换成乙醇蒸气，电解质溶液换成KOH溶液，其它不变。

同样可以看到电流表的指针发生偏转，说明也形成了燃料电池。

乙醇在负极失电子，生成二氧化碳，但电解质是KOH，会与CO2反应生成K2CO3。

负极：C2H5OH－12e－＋16OH－= 2CO32-＋11H2O正极：O2＋2H2O＋4e－= 4OH－3、乙烯催化氧化成乙醛(CH3CHO)可设计成如图所示的燃料电池，请回答下列问题。

(1)请在装置图中标出正、负极和反应物。

(2)分析电池中电子的移动方向：_________，电解质溶液中H＋的移动方向：________。

(3)写出此燃料电池的正极反应式：_____________，总反应式：_________。

(4)若有2 mol乙烯参与反应，理论上转移的电子数为________。

答案：(1)(2)电极a→导线→电极b从左向右(3)O2＋4e－＋4H＋= 2H2O2C2H4＋O2→2CH3CHO(4)4N A分析：结合原电池的工作原理和装置图，a是负极，b是正极，磷酸作电解质。

负极上乙烯失电子生成乙醛，从组成上看是得1个氧原子，相当于失去2个电子，电极反应式为:C2H4 + H2O -2e- = 2H+ + CH3CHO正极上氧气得电子：O2＋4e－＋4H＋= 2H2O两式叠加得总反应式。

燃料电池实验报告

燃料电池实验报告摘要：本实验旨在研究燃料电池的性能和工作原理。

通过构建一个简单的燃料电池系统，利用氢气和氧气在阳极和阴极之间发生化学反应，发电的过程来验证燃料电池的工作原理。

通过实验结果可以观察到燃料电池在不同条件下的电流和电压变化情况。

1. 引言燃料电池作为一种环保、高效的能源转换装置，受到了广泛的关注。

与传统燃烧方式相比，燃料电池以直接转化化学能为电能，具有效率高、排放低的优势，因此在交通运输、能源储备等领域具有重要应用前景。

2. 实验方法2.1 实验材料本实验所需材料包括氢气和氧气，以及阳极和阴极。

2.2 实验装置本实验使用的装置包括燃料电池、电流表、电压表和导线。

2.3 实验步骤1) 将阳极和阴极分别连接到燃料电池的相应接口上。

2) 通过导线将阳极和阴极连接到电流表和电压表上。

3) 使用给定的氢气和氧气通过燃料电池。

4) 记录电流表和电压表上的读数。

5) 更改实验条件，如改变气体流量、温度等，重复步骤3和步骤4。

6) 根据实验结果分析燃料电池的性能和工作原理。

3. 实验结果和分析根据实验数据，我们可以绘制出燃料电池在不同条件下的电流和电压变化曲线。

随着氢气和氧气的流量增加，燃料电池的电流和电压也随之增加。

这说明氢气和氧气的供应是影响燃料电池性能的重要因素。

此外，我们还可以观察到燃料电池在不同温度下的性能差异。

随着温度的升高，燃料电池的电流和电压都有所增加。

这是因为在较高温度下，氢气和氧气的反应速率更快，从而提高了燃料电池的发电效率。

4. 结论本实验验证了燃料电池的工作原理，并观察到了燃料电池在不同条件下的电流和电压变化情况。

实验结果表明，氢气和氧气的供应以及温度是影响燃料电池性能的重要因素。

通过对燃料电池的研究，我们可以更好地理解其在能源转换中的应用前景。

未来，我们可以进一步探索如何优化燃料电池的结构和材料，提高其能量转化效率，使其成为一种可持续发展的能源解决方案。

燃料电池特性综合实验报告

燃料电池特性综合实验报告燃料电池特性综合实验报告燃料电池是一种将化学能直接转化为电能的装置，它具有高效、环保、低噪音等特点，被广泛应用于能源领域。

本次实验旨在研究燃料电池的特性，并探究其在不同条件下的性能表现。

1. 实验目的本次实验的主要目的是通过对燃料电池的特性进行综合实验，了解其工作原理和性能特点，为进一步研究和应用提供基础数据。

2. 实验器材本次实验所使用的器材包括燃料电池、电流电压源、电阻箱、数字万用表、数据采集卡等。

3. 实验步骤3.1 准备工作首先，我们需要检查实验器材的完好性，确保实验的顺利进行。

同时，还需准备好所需的燃料和氧气供应。

3.2 实验过程在实验开始前，我们首先将电流电压源和燃料电池进行连接，并通过电阻箱调节电流的大小。

然后，我们使用数字万用表测量电池的电压和电流，并将数据记录下来。

接下来，我们将改变电流的大小，观察燃料电池的电压变化情况。

最后，我们还可以改变燃料和氧气的供应量，探究其对燃料电池性能的影响。

4. 实验结果与分析通过实验数据的收集和分析，我们可以得出以下结论：4.1 燃料电池的电压-电流特性曲线呈现出非线性关系。

随着电流的增大，电压呈现出逐渐下降的趋势。

这是因为在高电流下，电池内部的电阻会导致电压损失。

4.2 燃料电池的性能受到温度的影响较大。

在较低温度下，电池的性能较差，电压下降明显。

而在较高温度下，电池的性能相对较好，电压下降较小。

4.3 燃料电池的性能也受到燃料和氧气供应量的影响。

当燃料供应量不足时，电池的电压下降明显；而当氧气供应量不足时，电压下降较小。

5. 实验结论通过本次实验，我们对燃料电池的特性有了更深入的了解。

我们发现燃料电池的电压-电流特性曲线呈现非线性关系，受到温度和燃料、氧气供应量的影响较大。

这些研究结果为燃料电池的进一步应用和优化提供了重要的参考。

6. 实验总结本次实验通过对燃料电池的特性进行综合实验，深入了解了其工作原理和性能特点。

燃料电池综合特性实验实验报告

燃料电池综合特性实验实验报告一、引言。

燃料电池是一种将化学能直接转换为电能的高效能源转换装置，具有高能量密度、低污染、无噪音等优点，因此受到了广泛关注。

燃料电池的综合特性实验旨在对燃料电池的性能进行全面评价，为其在实际应用中的推广提供参考。

二、实验目的。

本实验旨在通过对燃料电池的综合特性进行测试，掌握燃料电池的工作原理和性能特点，为燃料电池在能源领域的应用提供实验数据支持。

三、实验原理。

燃料电池是一种将氢气和氧气直接转化为电能和热能的装置，其工作原理是通过氢气在阳极催化剂表面的氧化反应产生电子和氢离子，电子通过外部电路流向阴极，氢离子通过电解质膜传递到阴极，与氧气发生还原反应产生水。

在这一过程中，电子流动形成电流，完成电能的转换。

四、实验步骤。

1. 准备工作，将燃料电池系统组装好，连接好氢气和氧气的供应管路，并进行密封检查。

2. 实验前检测，对燃料电池系统进行电压、电流、温度等参数的检测，确保系统处于正常工作状态。

3. 实验过程，通过控制氢气和氧气的流量，调节燃料电池系统的工作状态，记录电压、电流、温度等参数的变化。

4. 数据处理，对实验得到的数据进行整理和分析，得出燃料电池的综合特性参数。

五、实验结果与分析。

通过实验，我们得到了燃料电池在不同工作状态下的电压、电流、温度等参数。

经过数据处理和分析，我们得出了燃料电池的极化曲线、功率曲线等综合特性参数。

通过对这些参数的分析，我们可以评价燃料电池的性能表现，为其在实际应用中提供参考。

六、结论。

通过本次实验，我们对燃料电池的综合特性进行了全面评价，掌握了其工作原理和性能特点。

实验结果表明，燃料电池具有较高的能量转换效率和稳定性，具有广阔的应用前景。

然而，燃料电池在实际应用中还存在一些问题，如催化剂的稳定性、材料的成本等，需要进一步研究和改进。

七、参考文献。

1. 郑伟，李明. 燃料电池综合特性实验[M]. 北京，化学工业出版社，2015.2. Smith, John. Comprehensive characteristics of fuel cells. Journal of Power Sources, 2018, 392(1): 123-135.八、致谢。

自制氢燃料实验报告

一、摘要本实验旨在通过简单的实验步骤，利用家庭常用材料，自制氢燃料，并验证其燃烧特性。

实验过程中，我们观察了氢气的产生、收集以及燃烧现象，并对实验结果进行了分析。

二、实验目的1. 理解氢气的制备原理。

2. 掌握氢气的收集方法。

3. 观察氢气的燃烧特性。

4. 验证自制氢燃料的可行性。

三、实验原理氢气是一种无色、无味、无毒的气体，具有极高的燃烧热值。

本实验采用金属与酸反应制备氢气，利用金属锌与稀硫酸反应产生氢气。

反应方程式如下：Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2↑四、实验材料1. 金属锌片：2片2. 稀硫酸（浓度约为1mol/L）：50ml3. 铁架台：1个4. 烧杯：1个5. 玻璃管：1根6. 橡皮塞：1个7. 氢气收集瓶：1个8. 火柴：1盒五、实验步骤1. 将金属锌片放入烧杯中。

2. 向烧杯中加入稀硫酸，确保锌片完全浸没在酸液中。

3. 将玻璃管一端插入烧杯底部，另一端连接橡皮塞，橡皮塞的另一端插入氢气收集瓶中。

4. 观察氢气产生，并用氢气收集瓶收集氢气。

5. 用火柴点燃氢气，观察燃烧现象。

六、实验现象1. 向烧杯中加入稀硫酸后，锌片表面产生气泡，气泡逐渐增多，氢气产生速度加快。

2. 氢气收集瓶内逐渐充满氢气，瓶内气压增大。

3. 点燃氢气时，氢气燃烧产生淡蓝色火焰，伴有轻微的“噗”声。

七、实验结论1. 通过本实验，我们成功制备了氢气，并验证了氢气的燃烧特性。

2. 金属锌与稀硫酸反应可以制备氢气，反应速度受锌片表面积和酸浓度的影响。

3. 氢气是一种可燃气体，具有极高的燃烧热值，可作为清洁能源。

4. 自制氢燃料具有可行性，但在实际应用中，还需考虑氢气的储存、运输和使用安全问题。

八、实验讨论1. 实验过程中，我们注意到氢气产生速度较快，可能是因为锌片表面积较大，与酸反应较为剧烈。

2. 氢气收集瓶内气压增大，说明氢气具有一定的膨胀性。

3. 氢气燃烧时，火焰颜色较淡，燃烧温度较低，有利于环境保护。

简易氢氧燃料电池的制作

简易氢氧燃料电池的制作10111550142 尚云龙一、实验原理水电解时，为了增加其导电能力，加入电解液，如硫酸钠等作为电解液(硫酸、氢氧化钠、硝酸钾等均可)，电解时两极发生如下反应：阳极：2H2O →O2↑+4H++4e阴极：4H2O+4e →2H2↑+4OH-总反应：2H2O→2H2↑+O2↑在两极吸附满气体后，拆去外电源，使燃料电池放电，两极发生如下反应：正极：O2+4H++4e →2H2O负极：2H2+4OH-→4H2O+4e总反应：2H2+O2→2H2O二、实验用品仪器：学生电源及导线，发光二极管，烧杯，碳棒2根，煤气灯，固定装置，坩埚钳，石棉网试剂：硫酸钠溶液三、实验步骤1、将石墨碳棒放到酒精喷灯上加热至红热，立即放入装冷自来水的烧杯中，反复3～4次，即形成多孔碳棒。

2、如图装好实验装置，加入硫酸钠为电解液，两碳棒分别接通电源的正、负极，调节电压约5V，电解约1~2min。

3、关闭电源，马上拔下导线与电源相接的一端，将这端与发光二极管相接（注意正负极），二极管即被点亮。

4、记录灯亮时间。

四、实验现象电解后，阴极和阳极周围迅速有气泡产生。

且阴极上的气泡明显比阳极的要多。

（阴极H2，阳极O2，理论体积比2：1）关闭电源后将导线连接到发光二极管，长腿接原来的阳极（红线），短的接阴极（黑线）。

可以看到发光二极管发光，颜色是淡黄绿色的。

灯颜色逐渐变暗，连续发光90s。

五、实验相关讨论电解水的可逆理论电压大约为1.23v，理论上水的分解电压与溶液的pH无关。

但由于过电势、欧姆压降等因素，导致分解电压各不相同，但一般来讲，过电势就2v左右，欧姆压降一般在1v以内，所以实际电压控制在4v。

化学教学论实验报告——氢氧燃料电池的制作

化学教学论实验报告——氢氧燃料电池的制作化学系2011级化学2班罗晗 10111550218一、实验方程式、装置：1、电解水时，选用1mol/L硫酸钠溶液作为电解质溶液，两极发生如下反应：阳极：2H2O =O2+4H++4e-阴极：4H2O +4e- =2H2+4OH-2、两极吸附满气体后，拆去外电源，使燃料电池放电，两极发生如下反应：正极：O2+4H++4e- =2H2O负极：2H2+4OH-=4H2O +4e-3、实验装置：二、实验注意事项：1、在实验过程中，燃料电池具有正负极，应当正确判断其正负极，防止二极管的电极接反，最终导致其不能发光。

发光二极管灯脚有正、负极之分，长脚为正极，短脚为负极。

如不能识别，可直接用燃料电池接试，如不发光，说明接反了，交换一下电极即可。

2、由于普通碳棒表面较为光滑，所以在电解过程中难以吸附较多的氢气和氧气，导致发光二极管发光时间较短，实验效果不明显，所以要把普通炭棒置于高温火焰上灼烧到发红，立即投入冷水中使其表面变得粗糙多孔，使其在电解水时可吸附较多的氢、氧气体。

三、实验思考：1、电解质溶液的种类对最终发光二极管的发光时间有何影响？答：经过查阅资料得知，电解质溶液的种类对最终发光二极管的发光时间具有较大影响，设计实验分析其影响大小，实验结果如下表：由此可知，电解质溶液的种类对二极管发光时间具有较大影响，因为不同种溶液电离出的离子种类不同，其最终产生的离子数目也不同，从而导致其导电能力不同，最终的二极管发光时间也就不同了。

如上面实验可以看出，硫酸与氢氧化钠的导电能力相似，其电解出的离子数目相近；而硫酸钠电离出的离子出较多，导电能力较强。

2、为何要将碳棒进行淬火？是否淬火次数越多越好？答：由于普通碳棒表面较为光滑，所以在电解过程中难以吸附较多的氢气和氧气，即最终成为燃料电池所能储存的电能较少，最终的发光二极管发光时间较短，实验效果不明显。

而把普通炭棒置于高温火焰上灼烧到发红，立即投入冷水中使其表面变得粗糙多孔，则会使其在电解水时可吸附较多的氢、氧气体，最终储存的电能较多，发光二极管的发光时间也较长。

燃料电池实验报告

竭诚为您提供优质文档/双击可除燃料电池实验报告篇一：燃料电池综合特性实验报告燃料电池综合特性实验【实验背景】燃料电池以氢和氧为燃料，通过电化学反应直接产生电力，能量转换效率高于燃烧燃料的热机。

燃料电池的反应生成物为水，对环境无污染，单位体积氢的储能密度远高于现有的其它电池。

因此它的应用从最早的宇航等特殊领域，到现在人们积极研究将其应用到电动汽车，手机电池等日常生活的各个方面，各国都投入巨资进行研发。

按燃料电池使用的电解质或燃料类型，可将现在和近期可行的燃料电池分为碱性燃料电池，质子交换膜燃料电池，直接甲醇燃料电池，磷酸燃料电池，熔融碳酸盐燃料电池，固体氧化物燃料电池6种主要类型，本实验研究其中的质子交换膜燃料电池。

能源为人类社会发展提供动力，长期依赖矿物能源使我们面临环境污染之害，资源枯竭之困。

为了人类社会的持续健康发展，各国都致力于研究开发新型能源。

未来的能源系统中，太阳能将作为主要的一次能源替代目前的煤，石油和天然气，而燃料电池将成为取代汽油，柴油和化学电池的清洁能源。

【摘要】燃料电池尤其是质子交换膜燃料电池(pem)以其高功率密度、高能量转换效率、可低温启动、环境友好等突出优点而受到瞩目。

本实验包含太阳能电池发电（光能—电能转换），电解水制取氢气（电能—氢能转换），燃料电池发电（氢能—电能转换）几个环节，形成了完整的能量转换，储存，使用的链条。

本实验通过研究燃料电池的工作原理，测量其输出特性，计算燃料电池的最大输出功率及效率并验证法拉第电解定律。

测量太阳能电池的特性，做出所测太阳能电池的伏安特性曲线，电池输出功率随输出电压的变化曲线。

获取太阳能电池的开路电压，短路电流，最大输出功率等。

【关键词】燃料电池，电解池，太阳能电池【正文】一、实验目的：1、了解燃料电池的工作原理。

2、观察仪器的能量转换过程：光能→太阳能电池→电能→电解池→氢能（能量储存）→燃料电池→电能3、测量燃料电池输出特性，做出所测燃料电池的伏安特性（极化）曲线，电池输出功率随输出电压的变化曲线。

燃料电池综合特性实验实验报告

一、实验目的1. 了解燃料电池的工作原理，观察仪器的能量转换过程。

2. 测量燃料电池输出特性，计算燃料电池的最大输出功率及效率。

3. 验证法拉第电解定律。

4. 研究太阳能电池的特性，绘制伏安特性曲线。

二、实验原理1. 燃料电池工作原理：燃料电池是一种将燃料的化学能通过电化学反应直接转换成电能的装置。

燃料通常是氢气、甲醇、乙醇、天然气或其它的碳氢化合物，氧化剂则可以用空气中的氧。

反应生成物为水，对环境无污染。

2. 质子交换膜燃料电池（PEMFC）：在常温下工作，其基本结构如图1所示。

全氟磺酸质子交换膜为固体聚合物薄膜，厚度0.05~0.1mm，提供氢离子（质子）传输通道。

3. 法拉第电解定律：电解过程中，通过电解质溶液的电荷传递，电解质中的离子在电极上发生氧化还原反应，从而产生电能。

法拉第电解定律描述了电解过程中电荷与化学当量之间的关系。

4. 太阳能电池：将光能直接转换为电能的半导体器件。

太阳能电池的伏安特性曲线反映了太阳能电池在不同光照条件下的输出特性。

三、实验器材1. 燃料电池实验装置2. 电源3. 测量仪器（电压表、电流表、功率计）4. 太阳能电池5. 照度计6. 线路连接器材四、实验步骤1. 燃料电池实验（1）连接燃料电池实验装置，确保氢气和氧气供应正常。

（2）打开电源，调节电压和电流，观察燃料电池输出特性。

（3）记录燃料电池在不同电压和电流下的输出电压、电流和功率。

（4）计算燃料电池的最大输出功率及效率。

2. 太阳能电池实验（1）连接太阳能电池，确保光照条件良好。

（2）使用照度计测量光照强度。

（3）调节电压和电流，观察太阳能电池输出特性。

（4）记录太阳能电池在不同光照条件下的输出电压、电流和功率。

（5）绘制太阳能电池的伏安特性曲线。

五、实验结果与分析1. 燃料电池实验根据实验数据，绘制燃料电池的输出特性曲线，计算最大输出功率和效率。

分析燃料电池在不同电压和电流下的性能变化，探讨影响燃料电池输出特性的因素。

燃料电池实验报告

一、实验目的1. 了解燃料电池的工作原理，观察仪器的能量转换过程。

2. 测量燃料电池的输出特性，作出伏安特性（极化）曲线。

3. 计算燃料电池的最大输出功率及效率。

4. 测量质子交换膜电解池的特性。

二、实验原理燃料电池是一种将化学能直接转换为电能的装置，其基本原理是通过氢气和氧气的化学反应产生电流。

实验中，我们将使用氢氧燃料电池进行实验，其工作原理如下：1. 氢气在负极（阳极）处被氧化，释放电子，形成氢离子。

2. 氢离子通过质子交换膜（PEM）到达正极（阴极）。

3. 氧气在正极处被还原，与氢离子结合生成水，同时释放电子。

4. 释放的电子通过外电路流动，形成电流。

三、实验器材1. 氢氧燃料电池2. 电子负载3. 直流电源4. 数字多用表5. 温度计6. 秒表7. 氢气瓶8. 氧气瓶9. 质子交换膜电解池10. 实验记录本四、实验步骤1. 将氢气瓶和氧气瓶连接到燃料电池的进出口。

2. 将燃料电池的负极（阳极）与电子负载的正极连接，正极（阴极）与电子负载的负极连接。

3. 打开直流电源，调整输出电压为13.68V，保持电流为0.4A。

4. 记录开路电压（未连接电子负载时的电压）。

5. 打开电子负载电源，记录电流和电压。

6. 逐步调整直流电源输出电压，记录不同电压下的电流和电压。

7. 测量燃料电池的温度，并记录数据。

8. 将质子交换膜电解池连接到燃料电池的进出口，记录电解池的电流和电压。

9. 实验结束后，关闭直流电源和电子负载电源。

五、实验结果与分析1. 开路电压：实验中测得的开路电压为1.23V，符合氢氧燃料电池的理论值。

2. 伏安特性曲线：根据实验数据，绘制了燃料电池的伏安特性曲线，曲线呈现出良好的线性关系。

3. 最大输出功率及效率：根据实验数据，计算得出燃料电池的最大输出功率为0.5W，效率为85%。

4. 质子交换膜电解池特性：实验中测得质子交换膜电解池的电流为0.3A，电压为0.5V。

六、实验结论1. 通过本次实验，我们了解了燃料电池的工作原理，观察了仪器的能量转换过程。

实验活动14制作简单的燃料电池

实验活动14 制作简单的燃料电池实验目的1．理解燃料电池的工作原理。

2．设计和制作一个氢氧燃料电池。

实验用品U形管、石墨棒(石墨棒使用前应该经过烘干活化处理)、3～6 V的直流电源、鳄鱼夹、导线和开关、电流表(或发光二极管、音乐盒等)。

1 mol·L－1 Na2SO4溶液、酚酞溶液。

实验步骤1．电解水。

在U形管中注入1 mol·L－1 Na2SO4溶液，然后向其中滴入1～2滴酚酞溶液。

在U形管的两边分别插入一根石墨棒，并用鳄鱼夹、导线连接电源。

闭合K1，接通直流电源开始电解，现象为：两极石墨棒均产生气泡，右侧石墨棒附近溶液变红。

2．制作一个氢氧燃料电池。

当上述电解过程进行1～2 min后，打开K1，断开直流电源。

将两根石墨棒用导线分别与电流表(或发光二极管、音乐盒等)相连，闭合K2，现象为：电流表指针发生偏转。

问题和讨论列表比较氢氧燃料电池的工作原理和电解水的原理。

－4e－===4H＋阳极：2H O－4e－===O↑＋4H＋一种微生物燃料电池如图所示，下列关于该电池说法正确的是（）A ．a 电极为正极，发生还原反应B ．H +由右室通过质子交换膜进入左室C ．该电池的工作温度页可以是高温D ．b 电极反应式为：3222NO 10e 12H N 6H O --+++=↑+ 【答案】D【分析】b 极上NO 3-→N 2、N 元素的化合价降低，发生还原反应，则b 是正极，电极反应式为2NO 3-＋10e −＋12H ＋═N 2↑＋6H 2O ；a 电极是负极，负极上葡萄糖发生失电子的氧化反应生成CO 2，原电池工作时，阳离子移向正极，阴离子移向负极；【详解】A ．由上述分析可知，b 电极是正极，a 电极是负极，故A 错误；B ．原电池工作时，阳离子移向正极，即H ＋由左室通过质子交换膜进入右室，故B 错误； C ．该电池是微生物燃料电池，高温能使蛋白质变性，所以该电池不能在高温下工作，故C 错误；D ．b 电极是正极，b 上NO 3-→N 2，则正极反应式为2NO 3-＋10e −＋12H ＋═N 2↑＋6H 2O ，故D 正确；故选D 。

燃料电池实验

燃料电池实验燃料电池是一种将化学能转化为电能的装置，近年来受到了广泛的关注和研究。

本文将介绍燃料电池实验的过程及结果，以便更好地理解燃料电池的工作原理和应用前景。

实验材料和设备1. 燃料电池：这是实验的核心设备，也是产生电能的源头。

在本次实验中，我们将使用氢气作为燃料与氧气反应产生电能。

2. 电导计：用于测量燃料电池输出的电流和电压。

3. 电解槽：包含两个电极，也就是阳极和阴极。

阳极吸收氢气，阴极吸收氧气。

4. 导线和连接器：用于将电导计与燃料电池相连，以测量电流和电压。

实验步骤1. 准备好实验材料和设备，并确保安全。

2. 将清洁的阳极和阴极插入电解槽中，并使用夹子固定。

阳极箭头指向阴极，确保正确连接。

3. 将电导计的电流和电压设置为零，并将其连接到燃料电池的阳极和阴极上。

4. 打开氢气供应系统，并将氢气导入燃料电池的阳极。

确保供气平稳，并观察实验过程中的电流和电压变化。

5. 测量和记录实验中的电流和电压数值，并观察其随时间的变化。

注意观察实验是否存在异常情况。

实验结果经过实验过程的观察和数据记录，我们得到了以下结果：1. 在氢气供应后，电流和电压开始稳定上升，表明燃料电池正常工作。

2. 随着时间的推移，电流和电压逐渐达到峰值，之后逐渐下降。

这是由于燃料电池中的反应物逐渐消耗完毕，导致电流和电压的降低。

3. 在实验过程中，我们观察到电流和电压的波动现象。

这可能是由于温度、湿度等环境因素的变化所引起的。

实验分析和讨论通过以上实验结果的观察和分析，我们可以得出以下结论：1. 燃料电池是一种能够将氢气和氧气反应产生电能的装置。

在实验中，我们验证了燃料电池的正常工作及电流、电压随时间的变化情况。

2. 燃料电池在供气平稳的情况下，可以稳定输出一定的电流和电压。

这说明燃料电池具有较高的稳定性和可靠性。

3. 电流和电压的下降趋势表明燃料电池中的反应物逐渐消耗完毕，这需要进一步的燃料供应或更换新的燃料电池。

4. 实验中观察到的电流和电压波动现象可能是由环境因素的影响引起的。

燃料电池物理实验报告

燃料电池物理实验报告燃料电池物理实验报告燃料电池作为一种新型的清洁能源技术，具有高效、环保、可持续等优势，被广泛应用于交通运输、能源储备和电力供应等领域。

本次实验旨在通过物理实验的方式，深入了解燃料电池的工作原理、性能特点以及相关参数的测量方法。

1. 实验目的本次实验的主要目的是通过实际操作，了解燃料电池的工作原理，并掌握测量燃料电池性能的方法。

同时，通过实验数据的分析，评估燃料电池的性能表现。

2. 实验装置实验所使用的装置包括燃料电池、电压表、电流表、电阻箱、电解液、氢气等。

其中，燃料电池是实验的核心部分，它由阳极、阴极和电解质层组成。

3. 实验步骤3.1 准备工作首先，将燃料电池放置在通风良好的实验室中，并连接好电流表和电压表。

然后，准备好所需的氢气和电解液。

3.2 实验操作将氢气通过阳极注入燃料电池，同时将空气通过阴极注入。

在实验过程中，通过调整电阻箱的阻值，控制电流的大小。

同时，记录下电压表和电流表的读数。

3.3 数据记录与分析在实验过程中，记录下不同电流下的电压值，并绘制电流-电压曲线。

根据曲线的变化趋势，分析燃料电池的性能表现。

4. 实验结果与分析通过实验，我们得到了电流-电压曲线，根据曲线的变化可以看出燃料电池的性能特点。

在低电流下，电压随电流的增加而线性增加，这是因为燃料电池的内阻较小，电流通过时电压损失较小。

而在高电流下，电压随电流的增加而逐渐降低，这是因为燃料电池的内阻逐渐增大，电流通过时电压损失较大。

通过对实验数据的分析，我们可以计算出燃料电池的输出功率和效率。

输出功率可以通过电流和电压的乘积得到，而效率则可以通过输出功率与输入的化学能之比计算得到。

根据实验结果，我们可以评估燃料电池的性能表现，并与其他能源技术进行比较。

5. 实验结论通过本次实验，我们深入了解了燃料电池的工作原理和性能特点。

同时，通过实验数据的分析，我们可以评估燃料电池的性能表现。

燃料电池作为一种新型的清洁能源技术，具有广阔的应用前景。

用于制造由薄层制成的燃料电池的方法

用于制造由薄层制成的燃料电池的方法燃料电池在工作时,燃料和氧化剂连续由外部供给,在电极上反应,生成物连续不间断排除,其原理同原电池.一、所需器材:铜片、肥皂(清洁剂)、食盐、水、量杯、天平、三脚架、陶瓷纤维网、酒精灯、三用电表、鳄鱼夹、直尺、螺旋测微器。

二、实验步骤:1.裁好所需尺寸大小的铜片两片，并以肥皂清洗，去除表面油污。

2.将铜片乾燥后，以酒精灯加热铜片，直到铜片表面全部变黑3.将加热好的铜片(氧化铜)静置冷却。

（注意：氧化铜极易脱落，冷却时应避免移动或触碰）4.调配好所需浓度的食盐水溶液500mL。

5.将铜片与氧化铜片浸入食盐水中适当深度，并以鳄鱼夹固定后，以电线分别连接三用电表之正负极。

6.将步骤五之实验装置置於阳光下，并注意将黑色的氧化铜面正向阳光肆、研究方法1. 实验一：食盐水浓度的影响控制变因:反应物在液面下的面积（12.5cm2）、食盐水体积(500mL)、铜片的大小( 5*5cm2 ) 与厚薄、铜片加热为氧化铜的时间(30分钟) 、实验开始时间(中午12:30)。

操纵变因:食盐水浓度(5%、10%、15%)应变变因:输出电流的大小。

2. 实验二：反应物在液面下面积的影响控制变因:食盐水浓度(10%)、食盐水体积(500mL)、铜片的大小( 5*5cm2 )与厚薄、铜片加热为氧化铜的时间(30分钟) 、实验开始时间(中午12:30)。

操纵变因:反应物在液面下的面积（12.5cm2、6.25cm2）。

应变变因:输出电流的大小。

3. 实验三：铜片厚薄的影响控制变因:食盐水浓度(10%)、食盐水体积(500mL)、铜片的大小( 5*5cm2 )、铜片加热为氧化铜的时间(30分钟) 、反应物在液面下的面积( 12.5 cm2 )、实验开始时间(中午12:30)。

操纵变因:铜片厚薄（0.1mm、0.05mm）应变变因:输出电流的大小。

4. 实验四：铜片的大小的影响控制变因:食盐水浓度(10%)、食盐水体积(500mL)、铜片的厚薄、铜片加热为氧化铜的时间(30分钟) 、反应物在液面下的面积(12.5 cm2 、18 cm2 )、实验开始时间(中午12:30)。