燃料电池习题

原电池很简单哦，掌握基本原理就融会贯通了哦

§2-2 化学能与电能学案与练习

一、课堂练习

二、重点基础知识

【预备知识】

一、原电池

1、定义：原电池是把转化成的装置。

①

2、原电池形成的条件：②

③

3、原电池的工作原理

①粒子流向电流电子阴离子阳离子

②发生反应负极反应：反应类型，发生反应

正极反应：反应类型，发生反应

总反应：反应类型，发生反应

【基础知识】

二、化学电源

1、一次电池

2、二次电池（以铅蓄电池为例）

放电时负极反应：充电时阴极反应

正极反应：阳极反应

总反应：总反应

做二次电池习题时，一定要看好充电方向还是放电方向，放电方向就是原电池的工作原理3、燃料电池

总反应：

正极反应：酸性碱性

负极反应：

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原电池很简单哦，掌握基本原理就融会贯通了哦第 2 页共 5 页

总反应化学方程式总反应离子方程式负极反应正极反应总反应化学方程式总反应离子方程式负极反应正极反应总反应化学方程式总反应离子方程式负极反应正极反应总反应化学方程式总反应离子方程式负极反应正极反应总反应化学方程式总反应离子方程式负极反应正极反应总反应化学方程式总反应离子方程式负极反应正极反应总反应化学方程式总反应离子方程式负极反应正极反应总反应化学方程式总反应离子方程式负极反应正极反应

O 2

CH 4 CH 4

H 2 H 2 C 2H 6O C 2H 6O C 2H 4 C 2H 4 KOH

H 2SO 4

KOH

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三、课后习题

1．锂离子电池已经成为新一代实用化的蓄电池，该电池具有能量密度大、电压高的特性。锂离子电池

放电时的电极反应式为

负极反应：C 6Li －xe －=C 6Li 1－x ＋xLi +（C 6Li 表示锂原子嵌入石墨形成复合材料）

正极反应：Li 1－x MO 2＋xLi +＋x e －=LiMO 2（LiMO 2表示含锂的过渡金属氧化物）

下列有关说法正确的是

A ．锂离子电池充电时电池反应为C 6Li ＋Li 1－x MO 2=LiMO 2＋C 6Li 1－x

B ．电池反应中，锂、锌、银、铅各失去1mol 电子，金属锂所消耗的质量最小

C ．锂离子电池放电时电池内部Li +向负极移动

D ．锂离子电池充电时阴极反应为C 6Li 1－x ＋xLi +＋x e －=C 6Li

3．LiFePO 4电池具有稳定性高、安全、对环境友好等优点，可用于电动汽车。电池反应为：

FePO 4+Li 放电充电

LiFePO 4，电池的正极材料是LiFePO 4，负极材料是石墨，含Li +导电固体为电解质。下列有关LiFePO 4电池说法正确的是

A.可加入硫酸以提高电解质的导电性

B 放电时电池内部Li +向负极移动.

C.充电过程中，电池正极材料的质量减少

D.放电时电池正极反应为：FePO 4+Li ++e -=LiFePO 4

4．我国首创的海洋电池以铝板为负极，铂网为正极，海水为电解质溶液，空气中的氧气与铝反应产生

电流。电池总反应为：4A1＋3O 2＋6H 2O ＝4A1(OH)3，下列说法不正确的

A 正极反应式为：O 2＋2H 2O ＋4e －＝4OH －

B 电池工作时，电流由铝电极沿导线流向铂电极

C 以网状的铂为正极，可增大与氧气的接触面积

D 该电池通常只需更换铝板就可继续使用

5．天津是我国研发和生产锂离子电池的重要基地。锂离子电池正极材料是含锂的二氧化钴（LiCoO 2），

充电时，LiCoO 2中Li 被氧化，Li +迁移并以原子形式嵌入电池负极材料碳（C 6）中，以LiC 6表示。电池反应为LiCoO 2+C 6＝CoO 2+LiC 6，下列说法正确的是

A.充电时，电池的负极反应为LiC 6-e -=Li ++C 6

B .放电时，电池的正极反应为CoO 2+Li ++e -=LiCoO 2

C.羧酸、醇等含活泼氢的有机物可用作锂离子电池的电解质

D.锂离子电池的比能量（单位质量释放的能量）低

6．关于铅蓄电池的说法正确的是：

A.在放电时，正极发生的反应是Pb(S)＋SO 42－(aq)=PbSO 4(S)＋2e －

B .在放电时，该电池的负极材料是铅板

C.在充电时，电池中硫酸的浓度不断变小

D.在充电时，阳极发生的反应是PbSO 4(s)+2e －=Pb(s)+SO 42－(aq)

7．镍镉（Ni －Cd ）可充电电池在现代生活中有广泛应用。已知某镍镉电池的电解质溶液为KOH 溶液，其充、放电按下式进行：Cd + 2NiOOH + 2H 2

O Cd(OH)2 + 2Ni(OH)2 有关该电池的说法正确的是

A ．充电时阳极反应：Ni(OH)2 －e — + OH －== NiOOH + H 2O

B ．充电过程是化学能转化为电能的过程

C ．放电时负极附近溶液的碱性不变

D ．放电时电解质溶液中的OH －向正极移动

8．市场上经常见到的标记为Li-ion 的电池称为“锂离子地池”。它的负极材料是金属锂和碳的复合材料

（碳作为锂的载体），电镀质为一种能传导Li +的高分子材料。这种锂离子电池的电池反应式为： Li ＋2Li 0.35NiO 20.85NiO 2下列说法不正确．．．的是放电充电

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A 放电时，负极的电极反应式：Li －e －=Li ＋

B.,充电时，Li 0.85NiO 2既发生氧化反应又发生还原反应

C 该电池不能用水溶液作为电解质

D 放电过程中Li +向负极移动

9． Li-Al/FeS 电池是一种正在开发的车载电池，该电池中正极的电极反应式为：

2Li ++FeS+2e -＝Li 2S+Fe 有关该电池的下列中，正确的是

A. Li-Al 在电池中作为负极材料，该材料中Li 的化合价为+1价

B. 该电池的电池反应式为：2Li+FeS ＝Li 2S+Fe

C. 负极的电极反应式为Al-3e -=Al 3+

D. 充电时，阴极发生的电极反应式为：2Li s+Fe-22e Li FeS -+=+

10．科学家近年来研制出一种新型细菌燃料电池，利用细菌将有机物转化为氢气，氢气进入以磷酸为电

解质的燃料电池发电。电池负极反应为：

A H 2＋2OH －-2e －＝2H 2O

B O 2＋4H ＋＋4e －＝2H 2O

C H 2-2e －＝2H ＋

D O 2＋2H 2O ＋4e －＝4OH －

11．据报道，我国拥有完全自主产权的氢氧燃料电池车将在北京奥运会期间为运动员提供服务。某种氢

氧燃料电池的电解液为KOH 溶液，下列有关该电池的叙述不正确．．．的是 A.正极反应式为：O 2+2H 2O+4e －=4OH

－ B.工作一段时间后，电解液中KOH 的物质的量不变

C.该燃料电池的总反应方程式为：2H 2+O 2=2H 2O

D .用该电池电解CuCl 2溶液，产生2.24 L Cl 2(标准状况)时，有0.1 mol 电子转移

12．一种燃料电池中发生的化学反应为：在酸性溶液中甲醇和氧作用生成水和二氧化碳。该电池负极发

生的反应是

A.CH 3OH(g)+O 2(g)=H 2O(l)+CO 2(g)+2H +(aq)+2e -

B.O 2(g)+4H +(aq)+4e -=2H 2O(l)

C .CH 3OH(g)+H 2O(l)=CO 2(g)+6H +(aq)+6e -

D.O 2(g)+2H 2O(l)+4e -=4OH -

13．某固体酸燃料电池以CaHSO 4固体为电解质传递H ＋，

其基本结构见下图，电池总反应可表示为：

2H 2＋O 2＝2H 2O ，下列有关说法正确的是

A.电子通过外电路从b 极流向a 极

B.b 极上的电极反应式为：O 2＋2H 2O ＋4e －＝4OH －

C.每转移0.1 mol 电子，消耗1.12 L 的H 2

D .H ＋由a 极通过固体酸电解质传递到b 极

14．右图是一种航天器能量储存系统原理示意图。下

列说法正确的是

A ．该系统中只存在3种形式的能量转化

B ．装置Y 中负极的电极反应式为

O 2＋2H 2O ＋4e －＝4OH －

C ．装置X 能实现燃料电池的燃料和氧化剂再生

D ．装置X 、Y 形成的子系统能实现物质的零排放，

并能实现化学能与电能间的完全转化

15．以葡萄糖为燃料微生物燃料电池结构示意图如图示。

关于该电池的叙述正确的是：

A ．该电池能够在高温下工作

B ．电池的负极反应为：

C 6H 12O 6＋6H 2O －24e －＝6CO 2＋24H ＋

C ．放电过程中，H +从正极区向负极区迁移

D ．每消耗1mol 氧气，理论上能生成标准状况下 CO 2 22.4/6 L

高中化学复习知识点：燃料电池原理及优点

高中化学复习知识点：燃料电池原理及优点一、单选题 1．甲醇-空气燃料电池的反应为2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O，下列有关说法正确的是（） A．甲醇-空气燃料电池的负极反应为CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O B．一定温度下，反应2H2(g)+CO(g)=CH3OH(g)能自发进行，该反应的ΔH＞0 C．根据共价键的键能可以准确计算CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(l)的ΔH D．标准状况下，甲醇-空气燃料电池放电时消耗5.6LO2，转移电子的数目约为3.01×1023 2．氢氧燃料电池已用于航天飞机，它是以铂作电极，KOH溶液作电解质，下列叙述不正确的是() A．H2在负极发生氧化反应B．燃料电池的能量转化率可达100% C．是一种高效、环保的发电装置D．供电的总反应为：2H2 + O2＝ 2H2O 3．为了强化安全管理，某油库引进一台测空气中汽油含量的测量仪，其工作原理如图所示(用强酸性溶液作电解质溶液)。下列说法不正确的是 A．石墨电极作正极，发生还原反应 B．铂电极的电极反应式：C8H18＋16H2O－50e-===8CO2↑＋50H+ C．H+由质子交换膜左侧向右侧迁移 D．每消耗5.6 L O2，电路中通过1 mol 电子 4．一种以肼(N2H4)为燃料的新型环保电池的工作原理如图所示。下列说法正确的是

A．电极A的电势比电极B的低 B．电极A的电极反应式为N2H4－4e－+4OH－=N2+4H2O C．电极B发生氧化反应 D．每消耗11.2L的O2，转移的电子数为2N A 5．“直接煤燃料电池”能够将煤中的化学能高效、清洁地转化为电能，如图是用固体氧化物作“直接煤燃料电池”的电解质。下列有关说法正确的是( ) A．电极b为电池的负极B．电子由电极a沿导线流向b C．电池反应为C＋CO2===2CO D．煤燃料电池比煤直接燃烧发电能量利用率低 6．一种新型固氮燃料电池装置如图所示。下列说法正确的是 A．通入H2的电极上发生还原反应 B．正极反应方程式为N2＋6e－＋8H＋=2NH4+ C．放电时溶液中Cl－移向电源正极 D．放电时负极附近溶液的pH增大 7．如图为纳米二氧化锰燃料电池，其电解质溶液呈酸性，已知（CH2O）n中碳的化合价为0价，有关该电池的说法正确的是（） A．放电过程中左侧溶液的pH降低 B．当产生22gCO2时，理论上迁移质子的物质的量为4mol

高2020届高2017级高三化学二轮复习小专题训练试题及参考答案燃料电池

2020届届届届届届届届届届届届届 ——届届届届 1.尿素[CO(NH2)2]与NO在碱性条件下可形成燃料电池(如图),电池总反应方程式为2CO(NH2)2＋6NO ＋4NaOH＝5N2＋2Na2CO3＋6H2O。下列说法正确的是() A.甲电极为电池的负极,发生还原反应 B.电池工作时,电子经负载、乙电极、电解质又流向甲电极 C.电池工作一段时间后,乙电极周围溶液酸性增强 D.甲电极的电极反应式为CO(NH2)2?6e?+8OH?=CO32?+N2↑+6H2O 2.以二甲醚(CH3OCH3)酸性燃料电池为电源,电解饱和食盐水制备氯气和烧碱,设计装置如图所示。已知:a电扱的反应式为O2+4H++4e-=2HO,下列说法不正确的是( ) A.b电极的反应式为CH3OCH3+3H2O?12e?=2CO2↑+12H+ B.试剂A为饱和食盐水,试剂B为NaOH稀溶液 C.阳极生成1 mol气体时,有1mol离子通过离子交换膜 D.阴极生成1 mol气体时,理论上导线中流过2mole?

3.一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图．下列有关该电池的说法正确的是() A.反应,每消耗1mol CH4转移12mol电子 B.电极A上H2参与的电极反应为:H2+CO32??2e??=H2O+CO2 C.电池工作时,CO32?向电极B移动 D.电极B上发生的电极反应为:O2+2CO2+4e??=2CO32? 某种燃料电池是以甲烷(CH4)和空气为原料,以KOH为电解质溶液构成的原电池。电池的总反应类似甲烷在氧气中的燃烧。下列说法正确的是( ) ①每消耗1molCH4可以向外电路提供8mole- ②CH4在负极发生氧化反应,电极反应式是:CH4 + 10OH- - 8e- = CO32- + 7H2O ③燃料电池把化学能直接转化为电能,而不经过热能这一种中间形式,所以它的能量转化效率高,并且减少了对环境的污染 ④这种燃料电池要定期更换电解质溶液 A.①② B.①②③④ C.①③④ D.②④ 4.探索二氧化碳在海洋中转移和归宿,是当今海洋科学研究的前沿领域。研究表明,溶于海水的二氧化碳主要以无机碳形式存在,其中HCO3-占95%。科学家利用下图所示装置从海水中提取CO2,有利于减少环境温室气体含量。下列说法不正确的是( ) A.a室中OH?在电极板上被氧化 B.b室发生反应的离子方程式为:H++HCO3?=CO2↑+H2O C.电路中每有0.2mol电子通过时,就有0.2mol阳离子从c室移至b室 D.若用氢氧燃料电池供电,则电池负极可能发生的反应为:H2+ 2OH??2e?=2H2O

燃料电池的应用及发展状况

简述燃料电池的应用及发展状况摘要：燃料电池是一种高效、清洁的电化学发电装置，近年来得到国内外普遍重视。目前燃料电池在宇宙飞船、航天飞机及潜艇动力能源方面已得到应用，在汽车、电站及便携式电源等民用领域成功地示范，但低成本、长寿命仍是商业化面临的瓶颈问题。而且我国在燃料电池方面的研究与外国还有一定差距，需要科研工作者更多的努力。关键字：燃料电池分类应用发展状况 1. 燃料电池的概念燃料电池（Fuel Cell）是一种电化学设备，它直接、高效地将持续供给的燃料和氧化剂中的化学能连续不断地转化为电能。燃料电池的基本物理结构由一个电解质层组成，它的一边与一个多孔渗透的阳极相连，另一边与一个多孔渗透的阴极相连，气态燃料电池连续不断地输入阳极（负电极），同时氧化剂连续不断地输入阴极（正电极），在两个电极上发生电化学反应，产生电流[1]。其基本结构如图所示： 2. 燃料电池的分类及其优点随着现代文明发展，人们逐渐认识到传统的能源利用方式存在两大弊病：一是储存于燃料中的化学能要首先转变成热能后才能被转变成电能或机械能，受卡诺循环及现代材料的限制，转化效率低（33~35%），造成严重的能源浪费；二是传统的能源利用方式造成了大量的废水、废气、废渣、废热和噪声污染，严重威胁着人类的生存环境。现代社会所建立起来的庞大的能源系统已无法适应未来社会对高效、清洁、经济、安全的能源体系的要求，能源发展正面临着巨大的挑战：能源短缺与环境污染，因此探索新能源以及新的能源利用方式，是全球可持续发展迫切需要解决的重大课题。燃料电池是一种电化学发电装置，等温地按电化学方式将化学能转化为电

基于Simulink的PEM燃料电池模拟器

基于Simulink的PEM燃料电池模拟器摘要：基于一种面向控制的质子交换膜燃料电池的模型，本文中设计并实现了一种新型的燃料电池模拟器软件，利用Matlab/Simulink工具箱以及Matlab的界面编程能力，将燃料电池系统模块化，在GUI界面上，用户可以根据需要组合各个子系统构建燃料电池系统，并能向模块库中添加用户的模块。关键字：燃料电池，模拟器，Matlab/Simulink Abstract: Based on a PEM fuel cell model, which is control oriented, This paper realized a tool named FUEL CELL Simulator, with the help of Matlab/Simulink toolboxes and Matlab GUI programming capability. This tool modularized fuel cells and established a subsystem library, thus enable users to group necessary modules to build up specific fuel cell system and also enable users to add modules into library. Keywords: Fuel cell, Simulator, Matlab/Simulink 1 引言质子交换膜燃料电池已经大规模的应用在汽车，航天等等领域，因此对其建模，并根据模型性能评估，控制系统设计就显得尤为重要。国际上已有ADVISOR[1]，特定于燃料电池在汽车上模拟。学术界已经提出各种各样的模型，而此类模型大多只模拟燃料电池的部分特性。为了能在工程上使用燃料电池的模型来达到设计控制器以及评估燃料电池，需要一种面向控制的燃料电池模型，Jay T.pukruspan在[2]中提出一种面向控制的燃料电池模型，全面地描述了燃料电池的特性。本文集于此模型，更深入的将燃料电池的各个部分模块化，再基于Matlab/Simulink 和Matlab本身强大的界面编程能力，设计出了一套燃料电池模拟器，用户可以在GUI界面中进行燃料电池系统组合，模拟，辨识以及设计控制器。 2 质子交换膜燃料电池的结构及其面向控制的模型图1：燃料电池系统的结构图 2.1 燃料电池的结构燃料电池系统主要包括燃料电池反应堆，压缩机，流量控制器，加热器，散热器，加湿器等，各种不同的燃料电池系统的组成有所区别，图1的结构是复杂系统实验室的燃料电池系统的结构图。将燃料电池系统的各个部件模块化，用户就可以选择所需要的部件，组成合

燃料电池-正负极专题习题

> 燃料电池-巩固加强）— ·- ？总反应化学方程式负极反应正极反应总反应化学方程式总反应离子方程式: 负极反应正极反应总反应化学方程式总反应离子方程式负极反应正极反应总反应化学方程式总反应离子方程式负极反应正极反应总反应化学方程式总反应离子方程式. 负极反应正极反应总反应化学方程式总反应离子方程式负极反应正极反应总反应化学方程式总反应离子方程式、负极反应正极反应 O2 O2 O2 O2 O2 O2 O2 C2H6 C2H6 ！ C H C2H2 C2H5OH C2H5OH C6H6KOH H2SO4 （ H SO H2SO4 H2SO4 KOH KOH

( 1、熔融盐燃料电池因具有高效率而受重视。可用Li 2CO 3和Na 2CO 3熔融盐混合物作电解质，CO 为阳极燃气，空气与CO 2的混合气作为阴极助燃气，制得在650℃下工作的燃料电池。完成有关的电池反应式。阳极反应式：2CO ＋2CO 32－＝4CO 2＋4e －阴极反应式：___________________________________。 2、（多选）肼（N 2H 4）—空气燃料电池是一种环保型碱性燃料电池，电解质溶液是20%～30%的KOH 溶液。电池总反应为：N 2H 4＋O 2＝N 2↑＋2H 2O 。下列关于该燃料电池工作时的说法正确的是（） A ．负极的电极反应式是：N 2H 4＋4OH －－4e －＝4H 2O ＋N 2↑ B ．正极的电极反应式是：O 2＋4H ＋＋4e －＝2H 2O C ．溶液中阴离子向正极移动 D ．溶液中阴离子物质的量基本不变 3、我国首创的以铝—空气—海水电池为能源的新型海水标志灯已研制成功．这种灯以取之不尽的海水为电解质溶液，靠空气中的氧使铝不断氧化而源源产生电流．只要把灯放入海水中，数分钟后就会发出耀眼的闪光，其能量比干电池高20～50倍．试推测此种新型电池可能的基本结构及电极反应式： (1)__________是负极，电极反应式为___________________________． (2)__________是正极，电极反应式为___________________________． 4、某原电池中，电解质溶液为KOH(aq)，分别向负极通入C 2H 4、C 2H 2或Al(g)，分别向正极通入 O 2或Cl 2．试完成下列问题： (1)当分别通入C 2H 4和O 2时： ①正极反应：______ _______；②负极反应：______ _________； ③电池总反应：_____________________；④溶液pH 的变化：__________ (2)当分别通入C 2H 2和O 2时： ①正极反应：____ ___________；②负极反应：____ ___________； ③电池总反应：_____________________；④溶液pH 的变化：_______________． (3)当分别通入Al(g)和Cl 2时： ①正极反应：_____________ _；②负极反应：_________________________； ③电池总反应：_____________________；④溶液pH 的变化：_______________． 5、据报道，最近摩托罗拉（MOTOROLA ）公司研发了一种由甲醇和氧气以及强碱做电解质溶液的新型手机电池，电量是现用镍氢电池和锂电池的10倍，可连续使用1个月充电一次。假定放电过程中，甲醇完全氧化产生的CO 2被充分吸收生成CO 32－（1）该电池反应的总离子方程式为__________________________________________。（2）甲醇在____极发生反应（填正或负），电池在放电过程中溶液的pH 将________ （填降低或上升、不变）；若有16克甲醇蒸气被完全氧化,产生的电能电解足量的CuSO 4溶液，（假设整个过程中能量利用率为80％），则将产生标准状况下的O 2________升。（3）最近，又有科学家制造出一种固体电解质的燃料电池，其效率更高。一个电极通入空气，另一电极通入汽油蒸气。其中固体电解质是掺杂了Y 2O 3（Y ：钇）的ZrO 2（Zr ：总反应化学方程式总反应离子方程式负极反应正极反应 O 2 C 6H 6KOH

氢燃料电池的特点及应用

氢燃料电池的特点及应用 2009-04-08 16:06出处：比特网论坛作者：lijing【我要评论】[导读]燃料电池技术被认为是取代蓄电池和发电机作为通信行业后备电源的最有前景的技术。美国瑞莱昂(RELION)公司生产的燃料电池作为通信用后备电源进行了详尽的现场测试和数据整理。文中介绍了该测试组的试验情况,这些试验点都是以RELION公司提供的燃料电池作为通信基站的备用电源,进行了历时6个月的现场测试。企业数据中心每周热点文章下载数据中心白皮书赢取指纹U盘下载刀片服务器解决方案赢取ThinkPad笔记本灵活多变的数据中心机柜解决方案(视频) IT管理人员眼中的动态架构 Gartner 电源管理的节能展望云运算开放宣言各方看法不一料电池技术被认为是取代蓄电池和发电机作为通信行业后备电源的最有前景的技术。美国瑞莱昂(RELION)公司生产的燃料电池作为通信用后备电源进行了详尽的现场测试和数据整理。文中介绍了该测试组的试验情况,这些试验点都是以RELION公司提供的燃料电池作为通信基站的备用电源,进行了历时6个月的现场测试。 1 现在通信站后备电源的解决方案现在的通信站通常都是由市电供电,采用铅酸蓄电池作为主要的后备电源,其初次投资比较低。但蓄电池的维护及管理成本较高,特别是在环境不好的情况下,成本更高;并且蓄电池使用寿命短;如不能有效监控其工作状况,常常导致蓄电池在真正需要的时候不能有效供电,造成通信中断。 2 燃料电池技术燃料电池是电化学装置,能够将氢和氧的化学能转变为电能,并且没有污染,无有害物质排放。PEM型燃料电池(质子交换膜燃料电池)由两个电极(阴极和阳极)组成,通过聚合膜联系起来。气态氢被送到膜的阳极,空气被送到阴极,氢原子在阳极侧被剥离电子,带正电荷的质子穿过膜到达阴极。为使该反应发生,须使用铂金催化剂。氢的电子通过外部回路从阳极到达阴极,产生了电流,在阴极,电子、质子和空气中的氧结合产生水,是燃料电池的主要副产品,如图1所示。图1 燃料电池的工作原理图 3 燃料电池的优势 (1)无污染。燃料电池对环境无污染。它是通过电化学反应,而不是采用燃烧(汽、柴油)或储能(蓄电池)方式——最典型的传统后备电源方案。燃烧会释放象COx、NOx、SOx气体

燃料电池种类工作原理及结构

燃料电池燃料电池(FuelC ｅl ｌ)是一种将存在于燃料与氧化剂中的化学能直接转化为电能的发电装置.燃料和空气分别送进燃料电池，电就被奇妙地生产出来。它从外表上看有正负极和电解质等,像一个蓄电池，但实质上它不能“储电”而是一个“发电厂”。燃料电池含有阳阴两个电极，分别充满电解液，而两个电极间则为具有渗透性的薄膜所构成.氢气由阳极进入供给燃料，氧气(或空气)由阴极进入电池. 电池经由催化剂的作用，使得阳极的氢原子分解成氢质子(pro ｔo ｎ）与电子（ｅlectro ｎ），其中质子进入电解液中,被氧“吸引"到薄膜的另一边,电子经由外电路形成电流后，到达阴极。在阴极催化剂之作用下,氢质子、氧及电子,发生反应形成水分子。这正是水的电解反应的逆过程,因此水是燃料电池唯一的排放物. 利用这个原理,燃料电池便可在工作时源源不断地向外部输电,为一种＂发电机"。阳极反应 - 阴极反应总反应伴随着电池反应，电池向外输出电能。只要保持氢气和氧气的供给，该燃料电池就会连续不断地产生电能。燃料电池的分类 1 按燃料电池的运行机理分根据燃料电池的运行机理的不同,可分为酸性燃料电池和碱性燃料电池.例如磷酸燃料电池（PA ＦC)和液态氢氧化钾燃料电池（LPH ＦＣ)。 2按电解质种类分根据燃料电池中使用电解质种类的不同，可分为酸性、碱性、熔融盐类或固体电解质的燃料电池。即碱性燃料电池（AFC ）、磷酸燃料电池（PAFC ）、熔融碳酸盐燃料电池（MCF Ｃ)、固体氧化物燃料电池(SOF Ｃ）和质子交换膜燃料电池（ＰEMFC ）等。在燃料电池中,磷酸燃料电池(ＰAFC ）、质子交换膜燃料电池(PEMFC ）可以冷起动和快起动,可以用作为移动电源,适应燃料电池电动汽车（FCEV)使用的要求，更加具有竞争力。３按燃料类型分燃料电池的燃料有氢气、甲醇、甲烷、乙烷、甲苯、丁烯、丁烷等有机燃料和汽油、柴油以及天然气等气体燃料,有机燃料和气体燃料必须经过重整器“重整”为氢气后,才能成为燃料电池的燃料。根据燃料电池使用燃料类型的不同，可分为直接型燃料电池、间接型燃料电池和再生型燃料电池。 4按工作温度分 e H H 222+→+O H O e H 222122→+++O H O H 22222=+

燃料电池总结

不同“介质”下燃料电池电极反应式的书写，大多数学生感到较难。主要集中在：一是得失电子数目的判断，二是电极产物的判断。下面以CH 3OH 、O 2燃料电池为例，分析电极反应式的书写。 (1)酸性介质，如H 2SO 4。 CH 3OH 在负极上失去电子生成CO 2气体，O 2在正极上得到电子，在H ＋作用下生成H 2O 。电极反应式为负极：CH 3OH －6e －＋H 2O===CO 2↑＋6H ＋正极：32 O 2＋6e －＋6H ＋===3H 2O (2)碱性介质，如KOH 溶液。 CH 3OH 在负极上失去电子，在碱性条件下生成CO 2－3， 1 mol CH 3OH 失去6 mol e －，O 2在正极上得到电子生成OH －，电极反应式为负极：CH 3OH －6e －＋8OH －===CO 2－3＋6H 2O 正极：32 O 2＋6e －＋3H 2O===6OH － (3)熔融盐介质，如K 2CO 3。在电池工作时，CO 2－3移向负极。CH 3OH 在负极上失去电子，在CO 2－3的作用下生成CO 2气体，O 2在正极上得到电子，在CO 2的作用下生成CO 2－3，其电极反应式为负极：CH 3OH －6e －＋3CO 2－3===4CO 2↑＋2H 2O 正极：32 O 2＋6e －＋3CO 2===3CO 2－3 (4)掺杂Y 2O 3的ZrO 3固体电解质，在高温下能传导正极生成的O 2－。根据O 2－移向负极，在负极上CH 3OH 失电子生成CO 2气体，而O 2在正极上得电子生成O 2－，电极反应式为负极：CH 3OH －6e －＋3O 2－===CO 2↑＋2H 2O 正极：32 O 2＋6e －===3O 2－题组一判断“酸、碱”介质，理清书写思路 1．一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪，负极上的反应为 CH 3CH 2OH －4e －＋H 2O=== CH 3COOH ＋4H ＋。下列有关说法正确的( ) A ．检测时，电解质溶液中的H ＋向负极移动 B ．若有0.4 mol 电子转移，则在标准状况下消耗4.48 L 氧气 C ．电池反应的化学方程式为CH 3CH 2OH ＋O 2===CH 3COOH ＋H 2O D ．正极上发生的反应为O 2＋4e －＋2H 2O===4OH － 2．将两个铂电极放置在KOH 溶液中，然后分别向两极通入CH 4和O 2，即可产生电流。下列叙述正确的是 ( ) ①通入CH 4的电极为正极 ②正极的电极反应式为O 2＋2H 2O ＋4e －===4OH －

高二化学燃料电池专题

高二化学燃料电池专题 Document number：WTWYT-WYWY-BTGTT-YTTYU-2018GT

燃料电池专题我在这里给同学们梳理一下燃料电池的原理，主要是解决正负极电极方程式书写的问题。一、预备知识（如果你必修阶段掌握良好可跳过这一部分）燃料电池说到底还是原电池，我们在这里先复习下必修2中Cu-Zn原电池的原理。1. 看构造如上图，原电池主要由Cu片、Zn片、稀H2SO4、导线等构成。 2. 谈现象 Zn片是银白色的，在放电过程中溶解。 Cu片是紫红色的，在放电过程中表面有气泡冒出。 3. 说原理 Zn比Cu金属性强（更活泼），即更容易失去电子，导线连接之后，Zn的电子优先选择沿着导线跑到铜片表面去排队1而不是直接跳到溶液里。 Zn由于失去电子被氧化形成Zn2+，就脱离了Zn片表面溶解在了溶液里，Zn片就不断变薄变细。我们把Zn这一极称为负极，电极方程式是Zn-2e-=Zn2+。与此同时，另一极Cu的表面由于有电子在那儿排队，而显负电，就会吸引溶液中的阳离子H+向该极移动，这些阳离子获得那些排队的电子生成H2，于是就有气泡冒出。我们把Cu这一极称为正极，电极方程式是2H++2e-=H2↑ 4. 小结 Cu-Zn原电池（稀H2SO4作为电解质） Zn是负极，失去电子，被氧化，电极方程式Zn-2e-=Zn2+。

Cu是正极，H+在其表面得电子，被还原，电极方程式2H++2e-=H2↑。总反应式是Zn+2H+=Zn2++H2↑ 要小心，不要想当然地认为Zn失去电子则Cu得电子，Cu虽然金属性不强但毕竟仍然是金属，且是电的良导体（家里的电线、电话线、网线），说明了它表面的电子还是很容易移动的，因此它不会自己得电子形成带负电的离子。 1：注意，我这里说电子排队只是形象地打个比方便于理解，给中学生讲课是可以这么讲的，实际上只有当回路接通的时候才会有电子跑到铜片上去。而之所以有这样的一个接通回路就会定向移动应该是电势差U造成的。二、氢氧燃料电池——最简单的燃料电池下面是该电池的原理图： 1. 看构造这个电池由两个惰性电极Pt（金属铂）、导线等构成。左右两半溶液槽用隔膜隔开（允许部分离子通过，如阴离子半透膜只允许阴离子通过，不会完全隔断，否则就行不成闭合回路了）。 2. 谈原理左右分别有一条导气管，将H2和O2输送到Pt电极附近。由于Pt的特性——如表面多孔，可以吸附气体，所以这些输送进去的气体不会立刻浮出水面，而是附着在Pt电极表面。我们知道H2跟O2相比，前者是还原性气体，后者是氧化性气体。也就是说前者容易失去电子，后者容易得到电子。于是，跟我们之前Cu-Zn原电池类似就有： H2作负极反应物，失去电子，被氧化，生成H+。但是电极方程式却不一定是H2-2e-=2H+。为什么呢因为电解液的酸碱性不知道。如果电解液为酸性或者中性，这些H+

燃料电池的应用和发展现状

收稿日期:2005-11-03 作者简介:杨润红(1974-),女,北京交通大学机械与电子控制工程学院工程热物理专业硕士研究生,研究方向为能量转换与工质热物性. 燃料电池的应用和发展现状杨润红,陈允轩,陈　庚,陈梅倩,李国岫 (北京交通大学,北京100044) 摘要:能源和环境是全人类面临的重要课题,考虑可持续发展的要求,燃料电池技术正引起能源工作者的极大关注.主要在介绍燃料电池的工作原理、发展简史、分类及特性的基础上,详细分析和论述了燃料电池的应用和研发现状,并对其发展前景作了展望. 关　键　词:燃料电池;工作原理;特性;研发现状中图分类号:TM911.4 文献标识码:A 文章编号:1673-1670(2006)02-0079-05 1839年,英国的William Grove 首次发现了水解过程逆反应的发电现象[1],燃料电池的概念从此开始.100多年后,英国人Francis T.Bacon 使燃料电池走出实验室,应用于人们的生产活动[2].20世纪60年代,燃料电池成功应用于航天飞行器并逐步发展到地面应用[3].今天,随着社会经济的飞速发展,随之而来的不仅是人类文明的进步,更有能源危机,生态恶化.寻求高效、清洁的替代能源成为摆在全人类面前的重要课题.继火力发电、原子能发电之后,燃料电池发电技术以其效率高、排放少、质量轻、无污染,燃料多样化等优点,正进一步引起世界各国的关注. 1　燃料电池的工作原理人们常用的普通电池有碱性干电池、铅酸蓄电池、镍氢电池和锂离子电池等.燃料电池和普通电池相比,既有相似,又有很大的差异.它们有着相似的发电原理,在结构上都具有电解质,电极和正负极连接端子.二者的不同之处在于,燃料电池不是一个储存电能的装置,实际上是一种发电装置,它所需的化学燃料也不储存于电池内部,而是从外部供应.在燃料电池中,反应物燃料及氧化剂可以源源不断地供给电极,只要使电极在电解质中处于分隔状态,那么反应产物可同时连续不断地从电池排出,同时相应连续不断地输出电能和热能,这便利了燃料的补充,从而电池可以长时间甚至不间断地工作.人们之所以称它为燃料电池,只是由于在结构形式上与电池有某种类似:外特性像电池,随负荷的增加,它的输出电压下降[4]. 燃料电池实际上是一个化学反应器[5],它把燃料同氧化剂反应的化学能直接转化为电能.它没有传统发电装置上的原动机驱动发电装置,也没有直接的燃烧过程.燃料和氧化剂从外部不断输入,它就能不断地输出电能.它的反应物通常是氢和氧等燃料,它的副产品一般是无害的水和二氧化碳.燃料电池的工作不只靠电池本身,还需要燃料和氧化剂供应及反应产物排放等子系统与电池堆一起构成完整的燃料电池系统.燃料电池可以使用多种燃料,包括氢气、碳、一氧化碳以及比较轻的碳氢化合物,氧化剂通常使用纯氧或空气.它的基本原理相当于电解反应的逆向反应,即水的合成反应.燃料及氧化剂在电池的阴极和阳极上借助催化剂的作用,电离成离子,由于离子能够通过二电极中间的电解质在电极间迁移,在阴电极、阳电极间形成电压.当电极同外部负载构成回路时,就可向外供电(发电).图1是燃料电池的工作原理图[6]. 2　燃料电池的发展简史、分类及各自特性 1839年,William Grove 提出了氢和氧反应可以发电的原理,并发明了第一个燃料电池.他把封有铂电极的玻璃管浸入稀硫酸中,电解产生氢和氧,连接外部装置,氢和氧就发生电池反应,产生电流. 1896年,W.W.Jacques 提出了用煤作为燃料电池的燃料,但由于无法解决环境污染的问题,没有取得满意的效果. 1897年,W.Nernst 用氧化钇和氧化锆的混合物作为电解质,制作成了固体氧化物燃料电池. 1900年,E.Baur 研究小组发明了熔融碳酸盐型燃料电池(MCFC ).此后,I.Taitelbaum 等人就此进行了一些拓展性的研究. 1902年,J.H.Reid 等人先后开始研究碱质型燃料电池(AFC ). 1906年,F.Haber 等人用一个两面覆盖铂或金的玻璃圆片作为电解质,与供气的管子相连,做出了固体聚合物燃料电池(SPFC )的雏形. 1952年,英国学者F.T.Bacon 在借鉴前人研究经验的基础上研制出具有实用性的培根电池并获得专利.它的研制思路是避免采用贵金属并设法获得尽可能高的输出功率.采用双层孔径烧结镍做电极,氢氧化钾水溶液做电解质,以纯氢和纯氧为燃料及氧化剂.副产物是纯水.培根电第21卷第2期2006年4月平顶山学院学报Journal of Pingdingshan University Vol.21No.2 Apr.2006

燃料电池汽车的动力传动系统设计

燃料电池汽车的动力传动系统设计 1引言燃料电池汽车是电动汽车的一种。燃料电池发出的电，经逆变器、控制器等装置，给电动机供电，再经传动系统、驱动桥等带动车轮转动，就可使车辆在路上行驶，燃料电池的能量转换效率比内燃机要高 2-3倍。燃料电池的化学反应过程不会产生有害产物，因此燃料电池车辆是无污染汽车。随着对汽车燃油经济性和环保的要求，汽车动力系统将从现在以汽油等化石燃料为主慢慢过渡到混合动力，最终将完全由清洁的燃料电池车替代。近几年来，燃料电池系统和燃料电池汽车技术已经取得了重大的进展。世界著名汽车制造厂，如丰田、本田、通用、戴姆勒-克莱斯勒、日产和福特汽车公司已经开发了几代燃料电池汽车，并宣布了各种将燃料电池汽车投向市场的战略目标。目前，燃料电池轿车的样车正在进行试验，以燃料电池为动力的运输大客车在北美的几个城市中正在进行示范项目。其中本田的FCX Clarity 最高时速达到了 160 km/h[8];丰田燃料电池汽车 FCHV-adv 已经累计运行了 360,000 km 的路试,能够在零下37度启动，一次加氢能够从大阪行驶到东京（560公里）。在我国科技部的支持下，燃料电池汽车技术得到了迅速发展。 2007年，我国第四代燃料电池轿车研制成功，该车最高时速达150 km/h,最大续驶里程319 km 。2008年,20燃料电池示范汽车又在北京奥运进行了示范运行。 2010年，包括上汽、奇瑞等国内汽车企业共有 196辆燃料电池汽车在上海世博园区进行示范运行。燃油绘济性排放环保 l ;uel economic exhaust eih ironmen(al protection Internal combustion engine Shori peicxl Mid peitxl Long pei

燃料电池习题

原电池很简单哦，掌握基本原理就融会贯通了哦 §2-2 化学能与电能学案与练习一、课堂练习二、重点基础知识【预备知识】一、原电池 1、定义：原电池是把转化成的装置。 ① 2、原电池形成的条件：② ③ 3、原电池的工作原理 ①粒子流向电流电子阴离子阳离子 ②发生反应负极反应：反应类型，发生反应正极反应：反应类型，发生反应总反应：反应类型，发生反应【基础知识】二、化学电源 1、一次电池 2、二次电池（以铅蓄电池为例）放电时负极反应：充电时阴极反应正极反应：阳极反应总反应：总反应做二次电池习题时，一定要看好充电方向还是放电方向，放电方向就是原电池的工作原理3、燃料电池总反应：正极反应：酸性碱性负极反应： k 第 1 页共5 页

原电池很简单哦，掌握基本原理就融会贯通了哦第 2 页共 5 页总反应化学方程式总反应离子方程式负极反应正极反应总反应化学方程式总反应离子方程式负极反应正极反应总反应化学方程式总反应离子方程式负极反应正极反应总反应化学方程式总反应离子方程式负极反应正极反应总反应化学方程式总反应离子方程式负极反应正极反应总反应化学方程式总反应离子方程式负极反应正极反应总反应化学方程式总反应离子方程式负极反应正极反应总反应化学方程式总反应离子方程式负极反应正极反应 O 2 O 2 O 2 O 2 O 2 O 2 O 2 O 2 CH 4 CH 4 H 2 H 2 C 2H 6O C 2H 6O C 2H 4 C 2H 4 KOH H 2SO 4 H 2SO 4 H 2SO 4 H 2SO 4 KOH KOH KOH

燃料电池专题

燃料电池专题 1．氢氧燃料电池可以使用在航天飞机上，其反应原理示意图如右图。下列有关氢氧燃料电池的说法正确的是 A．该电池工作时电能转化为化学能 B．该电池中电极a是正极 C．外电路中电子由电极b通过导线流向电极a D．该电池的总反应：2H2+O2＝2H2O 2．下图为氢氧燃料电池原理示意图，按照此图的提示，下列叙述不正确的是 A．a电极是负极 B．b电极的电极反应为：4OH－— 4e－= 2H2O + O2↑ C．氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源 D．氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置 3．据报道，我国拥有完全自主产权的氢氧燃料电池车将在北京奥运会期间为运动员提供腺务。某种氢氧燃料电池的电解液为KOH溶液，下列有关该电池的叙述不正确的是 A．正极反应式为：O2+2H2O+4e－=4OH－ B．工作一段时间后，电解液中KOH的物质的量不变 C．该燃料电池的总反应方程式为：2H2+O2=2H2O D．用该电池电解CuCl2溶液，产生2.24 L Cl2(标准状况)时，有0.1 mol电子转移 4．氢氧燃料电池用于航天飞船，电极反应产生的水经冷凝后可作为航天员的饮用水，其电极反应如下：

负极：2H2+4OH—－4e—4H2O 正极：O2+2H2O+4e—4OH— 当得到1.8L饮用水时，电池内转移的电子数约为 A．1.8mol B．3.6mol C．100mol D．200mol 5．航天技术使用氢氧电池具有高能、轻便，不污染优点，氢氧燃料电池有酸式和碱式两种，它们放电时的电池总反应式均可表示为：2H2＋O2= 2H2O，酸式氢燃料电池的电解质是酸、其负极反应为：2H2－4e－= 4H＋，则正极反应为；碱式氢氧燃料电池的电解质是碱，其正极反应表示为：O2＋2H2O＋4e－= 4OH－，则负极反应为：。 6．美国阿波罗宇宙飞船上使用的氢氧燃料电池是一种新型电源，其构造如图所示：a、b 两个电极均由多孔的碳块组成，通人的氢气和氧气由孔隙中逸出，并在电极表面发生电极反应而放电。 (1)该燃料电池发生的总的化学方程式是：，其电极分别为a 是极，b是极(填正或负)，其电极反应分别是：a极：b极： (2)氢氧燃料电池能量转换率高，无污染，最终产物只有水，阿波罗宇宙飞船上的宇航员的生活用水均由燃料电池提供，已知燃料电池发一度电生成396g水，其热化学方程式是2H2(g)+O2(g) ===2H2O（l)+572kJ，则发出一度电时，产生能量kJ，此燃料电池的能量转换率是。 (3)燃料电池的输出电压为1．2V，要使标有1．2V、1．5W的小灯泡连续发光1小时，则共消耗H2的物质的量为mo1． 7．氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。下图为电池示意图，该电池电极表面镀一层细小的铂粉，附气体的能力强，性质稳定，请回答：

燃料电池习题

燃料电池 1、氢氧燃料电池的电极反应酸性：负极：正极：溶液pH的变化：_______。碱性：负极：正极：溶液pH的变化：_______。 2.据报道，我国拥有完全自主产权的氢氧燃料电池车将在北京奥运会期间为运动员提供服务。某种氢氧燃料电池的电解液为KOH溶液。下列有关该电池的叙述不正确的是（） A.正极反应式为：O 2+4e-+2H 2 O = 4OH― B.工作一段时间后，电解液中KOH的物质的量不变 C.该燃料电池的总反应方程式为：2H 2+O 2 = 2H 2 O D.该电池消耗了2.24LH 2 （标准状况）时，有0.1mol电子转移 3、甲烷燃料电池的电极反应酸性：负极：正极：。碱性：负极：正极：。 K 2CO 3 ：负极：正极：。 4.甲烷燃料电池的电解质溶液为KOH溶液，下列关于甲烷燃料电池的说法不正确的是（） A、负极反应式为CH 4+10OH-－8e-=CO 3 2-+7H 2 O B、正极反应式为O 2＋2H 2 O +4e-=4OH- C、随着不断放电，电解质溶液碱性不变 D、甲烷燃料电池的能量利用率比甲烷燃烧的能量利用率大 5、甲醇燃料电池的电极反应酸性：负极：正极：。碱性：负极：正极：溶液pH的变化：_______。固体电解质（可传导O2-）：负极：正极：。6.科学家预言，燃料电池将是21世纪获得电力的重要途径，美国已计划将甲醇燃料用于军事目的。一种甲醇燃料电池是采用铂或碳化钨作电极催化剂，在稀硫酸电解液中直接加入纯化后的甲醇，同时向一个电极通入空气。试回答下列问题： ⑴这种电池放电时发生的化学反应方程式是。 ⑵此电池的正极发生的电极反应是。负极发生的电极反应是。 ⑶电解液中的H+离子向极移动；向外电路释放电子的电极是。 7、一种燃料电池中发生的化学反应为：在酸性溶液中甲醇与氧作用生成水和二氧化碳。该电池负极发生的反应是（） A．CH 3OH (g) -2e－+O 2(g) = H 2 O (1) +CO 2(g) +2H+ (aq) B．O 2(g)+4e－+4H+ (aq) = 2H 2 O (1) C．CH 3OH (g) -6e－+H 2 O (1) = CO 2(g )+6H+ (aq) D．O 2(g)+4e－+2H 2 O (1 )= 4OH－ 8．某原电池中，电解质溶液为KOH(aq)，分别通入CO和O 2 时：正极反应: 负极反应：；总反应：溶液pH的变化：_______________． 9．某原电池中，电解质溶液为K 2CO 3 (aq)，分别向负极通入C 2 H 4 和O 2 时：

(完整版)高考化学燃料电池练习及答案

高考化学燃料电池 1．“直接煤燃料电池”能够将煤中的化学能高效、清洁地转化为电能，下图是用固体氧化物作“直接煤燃料电池”的电解质。有关说法正确的是 A. 电极b为电池的负极 B. 电池反应为：C + CO2 = 2CO C. 电子由电极a沿导线流向b D. 煤燃料电池比煤直接燃烧发电能量利用率低 2．如图所示是一种以液态肼(N2H4)为燃料，氧气为氧化剂，某固体氧化物为电解质的新型燃料电池。该固体氧化物电解质的工作温度高达700 -900℃时，O2-可在该固体氧化物电解质中自由移动，反应生成物均为无毒无害的物质。下列说法正确的是 A. 电池内的O2-由电极乙移向电极甲 B. 电池总反应为N2H4+2O2= 2NO+2H2O C. 当甲电极上有lmol N2H4消耗时，乙电极上有22.4LO2参与反应 D. 电池外电路的电子由电极乙移向电极甲 3．硼化钒（VB2）-空气电池是目前储电能力最高的电池，电池示意图如下。该电池工作时的反应为4VB2＋11O2=4B2O3＋2V2O5。下列说法正确的是

A. 电极a为电池负极 B. 反应过程中溶液的pH升高 C. 电池连续反应过程中，选择性透过膜采用阳离子选择性膜 D. VB2极的电极反应式为：2VB2+ 22OH?-22e?=V2O5+ 2B2O3+ 11H2O 4．以NaBH4和H2O2作原料的燃料电池，可用作空军通信卫星。电池负极材料采用Pt/C，正极材料采用MnO2，其工作原理如下图所示。下列说法错误．．的是 A. 电池放电时Na+从a极区移向b极区 B. 电极b采用Pt/C，该极溶液的pH增大 C. 该电池a极的反应为BH4-+8OH--8e-===BO2-+6H2O D. 电池总反应：BH4-+ 4H2O2 === BO2- + 6H2O 5．科学家设想以N2和H2为反应物，以溶有A的稀盐酸为电解质溶液，可制造出既能提供电能又能固氮的新型电池，其装置如图所示，下列说法不正确的是 A. 电路中转移3mol电子时，有11.2LN2参加反应 B. A为NH4Cl

试论燃料电池在军事上的应用

试论燃料电池在军事上的应用赵小军（73051 部队，浙江金华321000）摘要：随着军事领域的不断发展，近年来，燃料电池在军事上的应用越来越广泛。如何科学、有效的掌握高性能军用燃料电池的特点以及在军事环境下的应用方法，逐渐成为科研人员关注的一个话题。目前，军用燃料电池在军事中应用过程中，体现出了诸多方面的优点。比如其系统反应快、可靠性强以及使用方便等优点。但是，军用燃料电池目前还存在一些不足，在使用寿命、使用成本以及实际环境适应性等方面还存在一定的欠缺。为了更好的推动燃料电池在军事领域中的应用，本文将对军用燃料电池的优势和不足进行一定的分析，并探讨未来军用燃料电池的完善方法和未来的发展方向。关键词：燃料电池；军事；应用；探讨 1燃料电池在军事上应用的重要意义近年来，我国军事领域取得了迅速的发展。在现代高科技的军事环境下，许多先进的军用装备逐渐投入使用。其中包括：通信器材、特种车辆以及先进武器等。为了提升自身的军事作战能力，侦察与反侦察技术的发展速度也越来越快。军事技术的不断发展和设备的更新给各种电源装备提出了更高的要求。比如，在军事环境下应用的一些小型电源系统要具备较好的隐身能力，能够有效的避免敌方监视与侦察系统的发现。这就要求军用电池在设计的过程中，尽量减小电源装备的特征信号。同时，由于军事环境下的复杂性，要求军用电源系统要具有较好的机动性, 军用电源设备必须具备体积小、重量轻以及便于携带等优点。此外，军用电力系统要求在使用过程中，具备安全可靠、工作寿命长以及操作和维护工作量小等特点。总之，随着军用电力系统的要求不断提高，军用燃料电池因具有高效、清洁、经济和安全等突出的优点，已作为一种新型的电源装置，逐渐在在军事领域中广泛的应用。 2 燃料电池在军事上应用中的优势近年来，燃料电池技术不断发展。燃料电池技术的诸多项性能指标，已经完全达到了军用电池的各类标准水平。燃料电池在军事上应用过程中，具有如下诸多的优势： 2.1 燃料电池使用时系统反应快在军事上应用中，燃料电池响应负载的变化迅速，系统反应快。在具体使用过程中，燃料电池的响应速度非常快。从10%到90%额定功率的启动，其响应时间通常不会超过1s。这样的优势能够及时满足空间作战负载高速启动需要，在军事领域的应用过程中能显示出诸多方面的优势。 2.2 燃料电池使用时运行可靠性强军用燃料电池在军事应用中运行的可靠性强。该种电池能够承受大于额定功率或低于额定功率的运行，并且效率变化不大。由于在具体的军事应用过程中，不存在发电机组的转动部件，故运行可靠性强，不会出现机械磨损和机械故障。这样，可以有效的避免蓄电池的内漏电、过充电以及过放电等问题，在军事领域中使用中的可靠行以及运行能力大大提高。 2.3 燃料电池使用时维护方便军用燃料电池维护方便。由于军用燃料电池的发电装置是按所需规模由单个电池堆叠而成的模块结构，因此在维修的过程中是十分便捷的。燃料电池使用时维护方便的特点，使燃料电池在军事应用过程中的维护成本大大降低，进而满足了军事过程中的各类需求。 2.4 燃料电池使用时效率高、容量大、寿命长军用燃料电池还具有效率高、容量大、寿命长的优点。燃料电池输出能量仅取决于所携氢气和氧气量。因此，只要有足够的燃料供应,就能够保证其长时间不间断地工作。普通的蓄电池质量和体积普遍较大、容量相对较小、持续工作时间较短。碱性锌锰电池容量大、重负荷性能好，但成本高。一次性电池中锌锰电池但容量小、性能不强。相比之下，燃料电池在所需工作时间更长，能量需求量较大的情况下，比其它电