甲烷燃料电池原理及其发展应用
甲烷燃料电池
甲烷燃料电池甲烷燃料电池是一种高效的清洁发电装置，它利用甲烷与空气中氧气的剧烈化学反应而产生的电能。
该燃料电池的主要组成部件有气体扩散层、双极板、铂电极等。
其工作原理是：在甲烷与氧气发生化学反应时，会有少量的甲烷分子扩散到反应体系内，从而降低了气体密度；同时由于存在着扩散层，将促进热量向外传递，加快了温度升高速率，提高了氧气分解反应速率。
所以，采取正确合理的措施对甲烷燃料电池的性能影响非常大，那么应如何优化甲烷燃料电池呢？相比氢燃料电池来说，甲烷燃料电池不仅燃料使用更方便，且具有制造简单、零排放等特点。
但目前来看，甲烷燃料电池仍然存在一些问题需要改善。
首先，要想让这种新型燃料电池拥有良好的性能，必须保证足够的甲烷供给，因此在发展该类型电池时，我们需要寻找替代燃料，实现无污染的燃烧，但由于各国技术水平差异较大，短期内难以满足这样苛刻的条件，即使某些国家已经研究出了用二氧化碳或者天然气做替代燃料，但其价格依旧偏高，导致整个电池运行成本偏高。
其次，关于甲烷与空气中氧气的化学反应，可以通过精准调控氧气的流速和含量来实现，在实际操作中也要尽量避免将催化剂接触到空气之中。
再次，电极活性材料的研究也值得重视。
当今市场上的锂离子电池和氢燃料电池均属于锂离子电池，因为金属负极具有稳定性，很适合锂离子电池，然而最近有人开始尝试将氧化镍掺杂到碳基质上，形成所谓的“氧化石墨烯”，通过掺杂的方式提高了氧化镍的电极电势和容量，并且已经逐渐引起了科研人员的注意。
甲烷燃料电池的能量转化过程可分为三个阶段：第一阶段为质子交换反应，第二阶段为氧化还原反应，第三阶段为连续的燃料电池循环，其中的化学反应及能量转化过程比较复杂。
目前大部分研究集中于前两个阶段，但也有部分专家学者认为后面的连续的燃料电池循环才是电池发挥最大功效的关键。
而在前两个阶段，不断增长的副反应也就是副产物需要得到控制，例如催化剂回收过程中会产生高温废弃物，若没有妥善处理，则会危害周围环境甚至引发火灾事故。
甲烷空气燃料电池电极反应式
甲烷空气燃料电池电极反应式甲烷空气燃料电池是一种基于化学反应的能源转换技术，它将甲烷和空气中的氧气通过电化学反应转化为电能和水。
该技术具有高效、环保、低排放等优点，被广泛应用于汽车、发电等领域。
一、甲烷空气燃料电池的原理甲烷空气燃料电池是一种通过化学反应将化学能转化为电能的装置。
其基本原理是利用两个不同催化剂分别在阳极和阴极上催化甲烷和氧气的还原和氧化反应，产生质子和电子，从而驱动外部负载的工作。
二、甲烷空气燃料电池的结构甲烷空气燃料电池主要由阳极、阴极、电解质膜和集流板等组成。
其中阳极催化剂通常采用铂或其合金，阴极催化剂通常采用钴或铁等金属。
电解质膜采用聚合物材料，可以有效地隔离阳极和阴极，并传递质子。
三、甲烷空气燃料电池的电极反应式甲烷空气燃料电池的电极反应式可以分为阳极和阴极两个部分。
具体如下：1. 阳极反应式CH4 + 2H2O → CO2 + 8H+ + 8e-甲烷在阳极上被氧化成二氧化碳和水，并释放出质子和电子。
2. 阴极反应式O2 + 4H+ + 4e- → 2H2O氧气在阴极上被还原成水，并吸收质子和电子。
综合两个反应式，得到整个甲烷空气燃料电池的反应式：CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O四、甲烷空气燃料电池的优点和局限性甲烷空气燃料电池具有以下优点：1. 高效：与传统发动机相比，甲烷空气燃料电池具有更高的能量转换效率，可以将更多的化学能转化为电能。
2. 环保：甲烷空气燃料电池产生的废物只有水和二氧化碳，不会对环境造成污染。
3. 低排放：甲烷空气燃料电池的排放量远远低于传统发动机，可以有效地减少大气污染物的排放。
但是，甲烷空气燃料电池也存在一些局限性：1. 催化剂成本高：甲烷空气燃料电池需要采用贵金属催化剂，成本较高。
2. 质子传递难度大：由于质子传递速度较慢，甲烷空气燃料电池的功率密度较低。
3. 稳定性差：甲烷空气燃料电池在高温和高湿度环境下容易出现腐蚀和失活等问题，稳定性较差。
甲烷燃料电池固体电解质
甲烷燃料电池固体电解质
甲烷燃料电池是一种利用甲烷气体进行电化学反应产生电能的设备。
而其核心部分就是固体电解质。
固体电解质是一种介于离子液体和传统液态电解质之间的材料，具有高电导性、化学稳定性和机械强度等优点，适合用于燃料电池的电解质。
甲烷燃料电池固体电解质的研究目前已经取得了很多进展，包括材料制备、结构设计、性能测试等方面。
其中，离子导电性能是甲烷燃料电池固体电解质的重要性能指标之一，目前已经有很多研究工作都是针对提高其离子导电性能展开的。
未来，随着科技的不断发展，甲烷燃料电池固体电解质的研究也将会朝着更加高效、稳定和经济的方向不断发展。
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甲烷燃料电池
甲烷燃料电池简介甲烷燃料电池是一种利用甲烷气体进行电化学反应产生电能的装置。
它属于燃料电池的一种，利用甲烷作为燃料进行电化学反应，将化学能转化为电能。
甲烷燃料电池具有高效、环保、可再生能源等特点，被广泛应用于能源领域。
工作原理甲烷燃料电池的工作原理基于燃料电池的基本原理，即在阴极和阳极之间通过电化学反应将燃料气体转化为电能。
甲烷燃料电池中，甲烷气体在阳极表面发生氧化反应，生成电子和二氧化碳：CH4 + H2O -> CO2 + 4H+ + 4e-生成的电子从阳极流向阴极，在外电路中产生电流。
同时，阳极生成的氢离子通过质子交换膜（PEM）传输到阴极，与氧气发生还原反应，生成水：O2 + 4H+ + 4e- -> 2H2O整个反应过程中，甲烷燃料电池输出电能的同时，只产生了二氧化碳和水两种无害的废物。
因此，甲烷燃料电池被认为是一种环保、清洁的能源转换装置。
应用领域1. 交通运输甲烷燃料电池在交通运输领域具有广泛的应用前景。
由于甲烷是一种常见的燃料，可以从天然气中提取，因此甲烷燃料电池可以作为一种替代传统燃料的清洁能源，用于驱动汽车、公交车、卡车等交通工具。
与传统的内燃机相比，甲烷燃料电池具有高效、低排放、无噪音等优势，可以有效改善交通运输领域的环境污染问题。
2. 电力供应甲烷燃料电池还可以用于电力供应领域。
通过将多台甲烷燃料电池连接在一起，可以组成一个甲烷燃料电池阵列，提供足够的电能供给电力网。
这种方式可以有效利用常见的甲烷燃料资源，同时减少对传统燃料的依赖，提高能源的可持续性。
3. 家庭应用甲烷燃料电池也可以用于家庭应用领域。
通过将甲烷燃料电池与家庭能源系统集成，可以为家庭提供电能和热能。
同时，由于甲烷燃料电池具有高效节能的特点，能够将燃料的化学能转化为电能和热能，因此在家庭应用中可以帮助降低能源成本，提高能源利用效率。
优势与挑战优势甲烷燃料电池作为一种清洁能源装置，具有以下优势：•环保：甲烷燃料电池只产生无害的二氧化碳和水，没有其他有毒废物的排放。
ch4燃料电池的方程式
ch4燃料电池的方程式全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：CH4燃料电池是一种利用甲烷作为燃料的电池，通过氧化还原反应产生电能。
它是一种高效、清洁的能源转换技术，具有广泛的应用前景。
在CH4燃料电池中，甲烷气体在阳极进行氧化反应，生成电子和质子，电子流经外部电路产生电能，质子通过固体电解质传导至阴极与氧气发生还原反应。
这一过程涉及多个反应方程式，下面我们将详细介绍CH4燃料电池的方程式。
甲烷在阳极的氧化反应方程式：CH4 + 2H2O → CO2 + 8H+ + 8e-这是甲烷在阳极氧化反应的基本方程式，其中CH4与水在催化剂的作用下发生反应，生成二氧化碳、质子和电子。
这个过程释放出能量，产生电子通过外部电路产生电能，质子则通过固体电解质传导至阴极。
在阴极处，氧气与质子和电子结合发生还原反应：这是氧气在阴极的还原反应方程式，氧气与质子和电子结合生成水。
这个反应释放出的能量也有助于产生电能。
整个CH4燃料电池系统的方程式可以总结为：这是CH4燃料电池的总反应式，包括了甲烷在阳极氧化和氧气在阴极还原的所有反应步骤。
通过这个方程式，我们可以看到，CH4燃料电池是一种高效的能源转换技术，不仅可以利用甲烷等廉价燃料产生电能，还可以减少有害气体的排放，对环境友好。
除了以上方程式外，CH4燃料电池还涉及一些辅助反应，如水和CO2的吸收和排放等。
这些反应都是CH4燃料电池运行的必要条件，也是其高效、稳定运行的关键。
CH4燃料电池的方程式是一个复杂的系统，在阳极和阴极都涉及多个气体和离子的参与。
通过控制各个反应的平衡和速率，可以实现CH4燃料电池的高效运行，为清洁能源的发展做出贡献。
希望未来能够进一步优化CH4燃料电池技术，实现更高效、更环保的能源转换方式。
【2000字以上】第二篇示例：CH4燃料电池是一种使用甲烷作为燃料的电池，它利用甲烷气体的化学能将其转化为电能。
这种电池是燃料电池中最常见的一种，因为甲烷是一种易于获取且相对低成本的燃料，同时也是可再生能源的一种。
燃料电池的原理与应用
燃料电池的原理与应用燃料电池是一种将化学能直接转换成电能的器件，因其高效、低排放等特点，日益受到关注。
本文将从燃料电池的原理、种类及应用等方面进行探讨。
一、燃料电池的原理燃料电池就是通过化学反应直接将氢气、甲烷等燃料和氧气相结合，产生电能的设备。
其原理与电池相似，但二者在能量来源、使用方式等方面存在差异。
燃料电池中，氢气或甲烷等燃料通过与氧气反应生成水和二氧化碳等产物，同时产生电流。
具体来说，燃料电池中的阳极和阴极分别涂有催化剂，当燃料通过阳极时，催化剂会将其分解成质子和电子，电子通过外部电路流入阴极，质子则通过电解质膜传递到阴极。
在阴极处，质子、电子和氧气结合成水，同时产生电流。
二、燃料电池的种类目前，燃料电池主要分为碱性燃料电池、固态氧化物燃料电池、聚合物电解质燃料电池等几种类型。
碱性燃料电池是最早开发的燃料电池之一，以氢气和氧气为燃料。
由于其反应速率较快，效率较高，因此曾经在航天领域被广泛应用。
但碱性燃料电池容易受到碱腐蚀等问题的影响，因此成本较高，限制了其应用范围。
固态氧化物燃料电池是一种高温燃料电池，以氢气和氧气为燃料，因反应速率较慢，需要高温环境下运作。
但由于该型电池发电效率高且成本低，因此在发电站等大型场合被广泛使用。
聚合物电解质燃料电池是一种常温型燃料电池，以氢气、甲烷、乙醇等为燃料。
聚合物电解质燃料电池反应速率较快，且具有卓越的耐腐蚀性和稳定性，因此广泛应用于汽车、移动电源等领域。
三、燃料电池的应用燃料电池具有高效、低排放等特点，因此被广泛应用于汽车、移动电源、无人机等领域。
在汽车领域，传统的燃油汽车会产生大量尾气排放，污染环境。
而使用燃料电池技术的汽车可以将氢气和氧气转化为电能，不产生尾气，且具有更高的能量转换效率，支持更长的行驶里程。
因此，该技术被视为绿色出行的未来趋势。
除了汽车外，燃料电池还可以应用于移动电源、无人机等领域。
由于其具有高效、稳定等特点，能够支持高能量密度的需求，因此被广泛用于各类移动设备的动力系统中。
甲烷燃料电池
工业产品
01 简介
03 应用历史 05 发展前景
目录
02 反应方程式
04
燃料电池的优点与缺 点
甲烷燃料电池是化学电池中的氧化还原电池。燃料电池是燃料和氧化剂（一般是氧气）在电极附近参与原电 池反应的化学电源。
简介
甲烷（CH4）燃料电池就是用沼气（主要成分为CH4）作为燃料的电池，与氧化剂O2反应生成CO2和H2O.反应 中得失电子就可产生电流从而发电。美国科学家设计出以甲烷等碳氢化合物为燃料的新型电池，其成本大大低于 以氢为燃料的传统燃料电池。燃料电池使用气体燃料和氧气直接反应产生电能,其效率高、污染低，是一种很有前 途的能源利用方式。但传统燃料电池使用氢为燃料,而氢既不易制取又难以储存，导致燃料电池成本居高不下。
燃料电池是一个电池本体与燃料箱组合而成的动力机制。燃料的选择性非常多，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，已被公认是二十一世纪必然的趋势。
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。
甲烷熔融碳酸盐燃料电池电极反应式
甲烷熔融碳酸盐燃料电池电极反应式一、引言甲烷熔融碳酸盐燃料电池（MCFC）是一种高效率、低排放的能源转换设备，其电极反应式是整个电池工作中至关重要的一部分。
本文将从深度和广度两个方面对甲烷熔融碳酸盐燃料电池电极反应式展开全面评估，并撰写有价值的文章。
二、基础知识1. 甲烷熔融碳酸盐燃料电池甲烷熔融碳酸盐燃料电池是一种以碳酸盐为固态电解质，以甲烷与二氧化碳为气体燃料，氧气为氧化剂进行电化学反应的能源转换装置，其主要反应包括燃烧反应和电化学反应两部分。
2. 电极反应式电极是甲烷熔融碳酸盐燃料电池中的重要组成部分，电极反应式是指在电极上发生的与电流流过电极的过程中同时进行的化学反应。
对于MCFC电极反应式的深入研究，可以帮助我们更好地了解电池的工作原理和性能特点。
三、电极反应式的研究现状目前关于MCFC电极反应式的研究主要集中在提高反应速率、降低电极极化、延长电极寿命等方面。
研究发现，电极材料的选择、催化剂的设计以及反应条件的优化都对电极反应式有着重要的影响。
四、MCFC电极反应式的探讨1. 甲烷氧化反应在MCFC的阳极电极上，甲烷氧化反应是一个关键的过程。
甲烷通过内部反应转化为一氧化碳和氢气，然后再与碳酸盐离子发生电化学氧化反应。
这一过程中，催化剂的设计和反应温度的控制对甲烷氧化反应的效率有着重要的影响。
2. 氧还原反应在MCFC的阴极电极上，氧还原反应是一个关键的过程。
电极对氧气的吸附和还原过程影响着整个电池的性能。
目前，研究人员通过设计高效的氧还原催化剂，提高氧还原反应的速率，并减少电极极化。
五、个人观点和理解对于MCFC电极反应式的研究，我认为应该注重不仅是反应速率的提高和电极极化的降低，还应该关注电极材料的稳定性和寿命。
利用先进的材料设计和制备技术，可以进一步优化MCFC电极反应式，提高电池的能量转换效率。
六、总结与展望通过对甲烷熔融碳酸盐燃料电池电极反应式的深度评估，我们可以更好地理解MCFC的工作原理和优化方法。
硫酸甲烷氧气燃料电池电极反应方程式
硫酸甲烷氧气燃料电池电极反应方程式
【实用版】
目录
1.硫酸甲烷氧气燃料电池的概述
2.硫酸甲烷氧气燃料电池的电极反应方程式
3.硫酸甲烷氧气燃料电池的应用前景
正文
硫酸甲烷氧气燃料电池是一种新型的燃料电池，它利用硫酸甲烷作为燃料，氧气作为氧化剂，在电极上发生反应，产生电能。
这种电池具有能量密度高、环境友好等优点，被认为是未来可持续能源的重要选择之一。
硫酸甲烷氧气燃料电池的电极反应方程式如下：
负极反应：CH4O+H2SO4==CO2+H2O+2e-
正极反应：O2+4H++4e-==2H2O
电池总反应：CH4O+O2+2H2SO4==CO2+2H2O
硫酸甲烷氧气燃料电池的主要反应是在负极上，甲烷氧化成二氧化碳和水，同时释放出电子。
这些电子通过外部电路流向正极，与氧气反应生成水。
这个过程持续进行，直到燃料和氧化剂都被消耗完毕。
硫酸甲烷氧气燃料电池有着广泛的应用前景。
首先，它可以作为电动汽车的电源，提供高效的能源。
其次，它可以作为便携式电源，为野外活动提供电力。
最后，它还可以作为备用电源，为电网提供支持。
总的来说，硫酸甲烷氧气燃料电池是一种高效、环保的能源设备，有着广阔的应用前景。
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甲烷燃料电池总反应方程式
甲烷燃料电池总反应方程式1. 开篇介绍说到甲烷燃料电池，你可能会想，这是什么高大上的玩意儿？其实，别看名字挺复杂，它就是一种能把甲烷这种天然气转化为电能的神奇装置。
你可以把它想象成一种特别聪明的“电力工厂”，在里面，甲烷这个老家伙变身成电力供应的超级明星。
说到这儿，你可能会好奇，甲烷燃料电池是怎么运作的？别急，我们一块儿慢慢瞧瞧。
2. 甲烷燃料电池的工作原理先从最基础的开始说起。
甲烷燃料电池的核心就是“反应方程式”。
简单来说，它就是甲烷和氧气在电池里发生化学反应，最终变成水、电和二氧化碳。
想象一下，甲烷就像是小小的燃料分子，带着兴奋的心情跑到电池里来见它的好朋友氧气。
在这个小小的聚会里，甲烷和氧气碰撞出化学火花，结果，他们变成了水和二氧化碳，电池就能顺利产生电力啦。
这个过程其实非常高效。
为了让你更明白，我们用个简单的比喻。
你可以把燃料电池想成一个特别勤奋的厨师，甲烷是他的食材，而氧气就是他的调料。
厨师把食材和调料混合在一起，通过一番巧妙的烹饪，最终做出一道美味的“电力大餐”。
这道大餐不仅好吃（因为能量丰富），还不产生让人讨厌的废气，只有水和二氧化碳这种“无害的副产品”。
3. 甲烷燃料电池的总反应方程式如果我们要用方程式来表达这个过程，那就是：。
CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O + 电力。
这就像是化学方程式的“家规”，告诉我们甲烷和氧气在反应过程中具体变成了什么。
这里，CH₄代表甲烷，O₂代表氧气，CO₂是二氧化碳，H₂O就是水。
看，这个方程式是不是像一道简单的数学题？不过，这里面的数学可不是一般的数学，而是能给我们带来实实在在的电力！4. 实际应用和未来前景说到实际应用，甲烷燃料电池可真是个宝贝。
它们可以用在各种场合，比如车辆、发电站，甚至是我们身边的小型发电设备。
因为它们效率高、排放低，真的是未来环保科技的一大亮点。
想象一下，未来的汽车不再是排放尾气的“毒瘤”，而是只会释放水的“清新宝贝”，这是不是很让人期待？当然了，甲烷燃料电池的未来还很有潜力。
熔融金属氧化物甲烷燃料电池电极反应
熔融金属氧化物甲烷燃料电池电极反应【1. 引言】熔融金属氧化物甲烷燃料电池（melted metal oxide methane fuel cell，MOMFC）是一种新型的高效清洁能源电池，近年来备受关注。
它利用熔融的金属氧化物作为固体电解质，以甲烷为燃料，在高温下进行电化学反应，产生电能的同时还能够直接转化为化学燃料。
电池的关键部分是电极，它直接影响着电池的性能和能量转化效率。
对熔融金属氧化物甲烷燃料电池电极反应进行深度和广度兼具的研究与探讨，对于提高电池的稳定性、催化活性和能效具有重要意义。
【2. 电极反应的基本原理】熔融金属氧化物甲烷燃料电池的电极反应包括氧还原反应（ORR）和甲烷氧化反应（MOR）。
在氧化电极上，ORR将氧气还原为氧化物，是电池正极的反应；在还原电极上，MOR将甲烷氧化为二氧化碳和水，是电池负极的反应。
这两个电极反应的催化活性和转化效率直接决定了整个电池的性能。
提高氧还原反应和甲烷氧化反应的活性成为了目前研究的热点和难点。
【3. 电极材料的选择】在研究熔融金属氧化物甲烷燃料电池电极反应时，选择合适的电极材料至关重要。
金属氧化物、贵金属和含铁氧化物等材料被广泛应用于氧化电极和还原电极。
这些材料具有优异的导电性和催化性能，能够有效地降低电极反应的活化能和提高反应速率。
还有一些新型纳米材料，如碳纳米管、氧化石墨烯等，被引入到电极材料中，以增强其导电性和表面活性。
【4. 电极反应的动力学研究】电极反应的动力学研究是理解和优化电极反应活性的重要手段。
它可以通过实验和理论模拟的方法，揭示电极反应在不同温度、压力和流速下的动态变化规律。
动力学研究不仅可以定量评价电极材料的催化性能，还可以为优化电极结构和改进电池工艺提供科学依据。
【5. 电极反应的机理探讨】对电极反应的机理进行深入探讨，有助于揭示催化作用的本质和反应过程的细节。
通过表面分析、原位光谱和计算模型等手段，可以研究电极表面的活性位点分布、吸附解吸动力学和反应中间体生成机制。
甲烷与氧气的燃料电池正负极反应
甲烷与氧气的燃料电池正负极反应当谈到甲烷和氧气的燃料电池，咱们得先把复杂的科学给说得明明白白。
说白了，这事儿就是用化学反应来产生电，听起来是不是像魔法？其实也算是一种“科技魔法”。
燃料电池里，甲烷和氧气是主角，甲烷就像个激情四溢的年轻人，而氧气则是成熟稳重的老大。
它们的组合，能产生能量，还能搞定各种废气，让咱们的地球更干净。
1. 燃料电池的基本概念1.1 什么是燃料电池？燃料电池简单来说就是个把化学能转化成电能的机器。
就好比你把电池放在遥控器里，按下按钮，电视机就亮了。
在燃料电池里，甲烷和氧气就像是“电池的能量源”，它们通过反应，释放出电力。
咱们不需要充电，只要有甲烷和氧气就行，真是方便得不要不要的！1.2 甲烷和氧气的角色甲烷是一种很棒的燃料，它含有不少能量，像个炙热的小火球。
氧气呢，就像是它的搭档，帮助甲烷燃烧。
甲烷在电池的负极（就像电池的负面情绪，哈哈）会释放出电子，而氧气则在正极（电池的正能量）接受这些电子，从而生成电流。
听起来是不是有点像超级英雄打怪兽？其实这就是电池里发生的化学战斗。
2. 电池中的反应过程2.1 负极反应负极的反应是甲烷燃烧的地方。
这里，甲烷（CH4）和水（H2O）在催化剂的帮助下，分解成二氧化碳（CO2）、水和电子。
电子从负极流向外部电路，产生电流。
这个过程就像在放火箭，甲烷燃烧的速度快，能量释放得也快，电流自然就来得猛。
2.2 正极反应在正极，氧气（O2）和氢离子（H+）结合，形成水。
这里的反应比较温和，不像负极那么激烈。
氧气在这里接受电子，和氢离子一起生成水。
这一过程可以想象成是个温柔的水手，接受电子的同时，帮助稳定整个反应。
3. 燃料电池的优势和挑战3.1 优势燃料电池的最大好处就是效率高，能把化学能直接转化成电能，不需要中间转换，损失小。
此外，燃料电池的排放物少，甲烷和氧气反应后，主要产物是水和二氧化碳，二氧化碳虽然有点儿多，但远比传统化石燃料清洁得多。
真是“万里无云”啊！3.2 挑战不过，这玩意儿也有麻烦，比如甲烷的提取和运输成本不低。
甲烷燃料电池原理及其发展应用
一、前言科技文明不停的进步，人口不断的增加以及为了追求更美好的生活，人们不停的增加能源的使用量，使得石化燃料（石油、煤炭、天然气等）日已枯竭，大量的使用石化燃料也衍生出许多问题如：空气污染、酸雨以及温室效应等问题。
据统计，以现今石油消耗的速度，地球上的石油储存量最多能再用40到50年，为了避免届时世界陷入难以估计的经济恐慌，各国提出了各种以绿色能源取代石化燃料的方案。
目前世界上绿色能源有太阳能、风力、水力、潮汐、地热、生物能以及氢能等。
但太阳能转化效率不高、制造过程复杂生产成本昂贵；而风力会受到地形天候限制；水力发电建设费用相当高，且在河流上建造水坝会破坏河流生态；地热又少；因此在这些绿色能源中以燃料电池最具发展潜力。
燃料电池能够应用的领域相当广泛，包括电力、工业、运输、太空、军事、通讯产品等等。
目前许多国家都在发展燃料电池，经过多年研究以及技术改良现在燃料电池技术已经进入商业化阶段，未来极有可能成为最重要的绿色科技之一。
二、燃料电池发展史燃料电池技术起源于1838年，C. F. Schonbein发现了燃料电池的电，氢气与白金电极上的氯气或氧气发生的化学反应能产生电流，并将这种现象命名为极化效应。
1839年，Willian Grove设计了一款气体电池，他的基本设想来自于水的电解反应，水电解之后产生氧气和氢气，若将电解反应逆转则能产生电流，于是用两条白金分别放入两个密封的瓶子中，一瓶充满氢气，一瓶充满氧气，将两容器浸入稀硫酸溶液时，电流便在两个电极之间流动，为了提高装置产生的电压，就将四组装置串联起来，此装置就是后来全世界公认的第一个燃料电池。
1899年，Nernst提出将固态氧化物当做电解质用于燃料电池之中。
1959年，Francis T. Bacon 制作出一个5KW的燃料电池，能够推动电焊，电锯以及堆高机，使燃料电池技术走出实验室。
1960年美国太空署为了发展太空科技而开始将燃料电池实用化。
甲烷燃料电池固定电站最新发展
以甲烷为原料的燃料电池固定电站的最新进展一、概述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。
此外，还具有以下优点：（1）部分负荷时也能保持高的效率；（2）通过与燃料供给装置的组合，可适用范围的燃料；（3）由于输出功率单位由堆的输出功率决定，故机组容量具有自由度；（4）电池本体的负荷响应性好；（5）x NO 及x SO 等的排出量少，有利环保。
正是由于由于其具有发电效率高，适应多种燃料和环境特性好等优点，近二十年来燃料电池得到很大的发展，各类高性能，高稳定性的燃料电池已被广泛地应用于字航、船舶、电气、通讯及运输等方面。
特别是近年由于全球对于提高能源利用率及减少环境污染的需要，燃料电池再次受到广泛重视。
二、燃料电池的原料——氢气的制取发展燃料电池首先要解决原料气-氢气支取问题。
目前，氢气生产的主要原料气又天然气、汽油、柴油、煤、生物质及醇类。
生产方法主要有正气重整、不完全氧化、气化法、热裂解法和催化裂解等。
其中，坦然其是与其它原料相比 具有相对能耗较小、储量丰富、投资较低等优点，目前，天然气蒸汽重整是生产氢气的最经济有效的途径，世界上氢气总产量的3/4来自天然气蒸汽重整。
天然气重整是利用甲烷与水蒸气在高温下发生反应而制取氢气。
这主要是因为：首先,天然气中含氢量较高,天然气转化制氢技术成熟,成本相对较低,制氢产生的温室气体相对较少。
工业上也有以甲醇为燃料的燃料电池,但目前生产甲醇最主要的原料也是天然气；其次,我国目前正大力发展城市天然气,将其作为燃料电池的燃料符合国家的能源政策。
燃料电池按电池中使用的电解质可分为以下几类:碱性燃料电池(AFC)、磷酸型燃料电池(PAFC)、熔融碳酸盐型燃料电池(MCFC)、固体氧化物型燃料电池(SOFC)、聚合物膜电解质型燃料电池(PEFC)和质子交换膜燃料电池(PEMFC) 等。
甲烷燃料电池原理及其发展应用
甲烷燃料电池原理及其发展应用甲烷燃料电池的原理基于甲烷分子在阳极上的催化氧化反应和氧气分子在阴极上的催化还原反应。
在阳极上，甲烷通过催化剂的作用被氧化成为二氧化碳和水，同时释放出电子。
在阴极上，氧气通过催化剂的作用接受来自阳极的电子，并与阳极产生的二氧化碳和水反应生成水。
这样就完成了甲烷燃料的氧化还原反应，产生了电流和热量。
甲烷燃料电池具有高效能、零污染、低噪音等优点。
相比于传统的内燃机和燃烧方式，甲烷燃料电池的电转换效率更高，可以达到60%以上，远高于内燃机的30%左右。
同时，由于没有燃烧反应，甲烷燃料电池不产生二氧化碳等温室气体和有害物质，对环境几乎没有污染。
此外，甲烷燃料电池工作时几乎没有噪音，可以显著降低噪声污染。
甲烷燃料电池在能源领域有广泛的应用前景。
首先，它可以作为独立电源，用于供电和储能，特别适用于一些偏远地区或无法接入电网的地方。
其次，它可以应用于交通运输领域，如汽车、船舶和飞机。
相比于传统的燃油车辆，甲烷燃料电池驱动的车辆具有更高的能效和更低的污染排放。
此外，甲烷燃料电池还可以用于家庭发电和供暖，为家庭提供清洁、高效的能源解决方案。
然而，甲烷燃料电池在实际应用中还面临一些挑战和限制。
首先，甲烷燃料电池的催化剂和金属材料仍存在成本高、稳定性差等问题，需要进一步改进和研发。
其次，甲烷燃料电池的耐久性和寿命也是一个重要的问题。
长时间使用后，催化剂活性下降、析氢和氧氧化等副反应增加，会导致甲烷燃料电池性能下降。
此外，甲烷燃料电池的氢气需求和甲烷存储问题也需要解决。
总体而言，甲烷燃料电池作为一种高效、环保的能源转换技术，具有广阔的发展前景。
随着催化剂和材料技术的不断进步，甲烷燃料电池的性能和稳定性将得到进一步提升，其应用领域也会更加广泛。
在能源转型和环境保护的背景下，甲烷燃料电池有望成为未来能源领域的重要组成部分。
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。
甲烷燃料电池在氢氧化钾中的电极反应式
甲烷燃料电池在氢氧化钾中的电极反应式1. 引言你知道吗，燃料电池就像一位神秘的魔法师，把简单的化学反应变成了实际的电能。
而其中的甲烷燃料电池更是这位魔法师中的超级明星。
它利用甲烷这种燃料，在氢氧化钾这种神奇的介质中，进行着令人惊叹的电极反应。
接下来，让我们一起掀开这层神秘的面纱，看看甲烷燃料电池到底是怎么在氢氧化钾中工作、发电的吧！2. 甲烷燃料电池的工作原理2.1 燃料电池的基本概念首先，我们得了解什么是燃料电池。
燃料电池，其实就像一部永远不会关机的电池，它通过化学反应不断地生成电能。
在这个过程中，我们主要用到两种物质：燃料和氧化剂。
想象一下，燃料就像你去厨房拿的食材，氧化剂则是调料，它们在电池里混合，就能做出一道电力满满的大餐。
2.2 甲烷的角色说到甲烷，它可是这场“电力盛宴”中的主角。
甲烷，就是咱们平常说的天然气，它含有大量的能量，可以通过燃料电池释放出来。
在燃料电池里，甲烷会被转化成二氧化碳和水，同时释放出电能。
好比是你在家里煮饭，甲烷就是锅里的食材，电能就是锅里的美食。
3. 氢氧化钾的作用3.1 电解质的秘密氢氧化钾在这个过程中起了关键的作用，它是一种电解质。
电解质的作用，就像是打了酱油的菜肴，更能提升整体的风味。
氢氧化钾溶液中含有丰富的氢氧根离子，它们可以帮助电流的流动，使电池能够高效地运作。
3.2 电极反应在燃料电池的电极上，发生了神奇的反应。
简单来说，甲烷在电极上氧化，释放出氢离子和电子，而氧化剂则在另一个电极上还原，完成电流的流动。
整个过程，就像是一场精彩的舞蹈，甲烷和氧化剂在电极上“共舞”，生成了电力。
氢氧化钾在这里就是舞台的灯光，不仅让“舞者”更加耀眼，还让整个表演顺畅无比。
4. 结论所以，总结一下，甲烷燃料电池在氢氧化钾中的电极反应式就是这么一场美妙的化学表演。
甲烷是燃料的明星，氢氧化钾是电解质的助手，它们通过电极反应将化学能转化为电能。
这不仅是科学的奇迹，更是技术的进步。
以甲烷为燃料的燃料电池电极反应方程式
以甲烷为燃料的燃料电池电极反应方程式概述燃料电池是一种能将化学能转换为电能的设备。
它利用气体燃料和氧气之间的化学反应来产生电能。
甲烷是一种常用的燃料，因其丰富的资源和低碳排放而备受关注。
在燃料电池中，甲烷可以通过电化学反应产生电能。
甲烷的氧化反应甲烷在燃料电池中发生氧化反应，生成电子和氧化产物。
其反应方程式如下：CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O根据该反应方程式可知，甲烷在氧气的存在下氧化为二氧化碳和水。
这个过程是一个放热反应，释放出大量的能量。
燃料电池的结构和工作原理燃料电池的基本结构包括阳极、阴极和电解质膜。
阳极是气体电极，阴极是氧气电极，而电解质膜则负责隔离两个电极并促进离子传输。
燃料电池的工作原理如下： 1. 氢气（或其他燃料）在阳极侧发生氧化反应，产生电子和正离子。
2. 电子通过外部电路流向阴极，形成电流，从而提供电能。
3. 正离子穿过电解质膜，从阳极传输到阴极。
4. 在阴极侧，电子和正离子与氧气发生还原反应，生成水。
5. 电子、正离子和氧气的反应在阴极侧结合，形成氢氧离子。
6. 每个氧化反应和还原反应共同产生一个水分子，从而完成气体到电能的转换。
甲烷燃料电池的电极反应对于以甲烷为燃料的燃料电池，其电极反应是甲烷氧化产生电子和正离子。
该反应可以分为两个步骤进行。
甲烷氧化反应（阳极反应）CH4 → CO2 + 2H+ + 2e-该反应是一个氧化反应，甲烷在阳极上被氧化为二氧化碳、正离子和电子。
在这个过程中，甲烷失去了4个氢原子，形成了一个碳氧化物（CO2）。
氧还原反应（阴极反应）O2 + 4H+ + 4e- → 2H2O这是一个还原反应，氧气、正离子和电子在阴极上发生化学反应，生成水分子。
在这个过程中，氧气接受了4个电子，并与正离子相结合形成水。
甲烷燃料电池的优势和应用甲烷燃料电池具有以下优势： 1. 高能量密度：甲烷是一种高能量密度的燃料，可以提供更多的电能。
2. 低碳排放：与传统燃烧方式相比，甲烷燃料电池的碳排放更低，对环境的影响更小。
甲烷燃料电池工作原理
甲烷燃料电池工作原理
“哇，这是什么神奇的东西呀？”我和小伙伴们围在老师的讲桌前，好奇地看着一个小模型。
老师笑着说：“这是甲烷燃料电池模型哦。
”
咱先说说这甲烷燃料电池的结构吧。
它就像一个小魔法盒子，里面有几个关键部件呢。
有电极，就像小卫士一样，一个叫阳极，一个叫阴极。
还有电解质，这可是很重要的东西，就像神奇的药水，能让魔法发生。
那这些部件都有啥功能呢？阳极呢，负责把甲烷给“变”了，阴极呢，就接收从外面来的氧气，然后一起发生奇妙的反应。
那它的工作原理是啥呢？嘿，这就像一场魔法大战。
甲烷在阳极那里，失去电子，变成二氧化碳和水，这些电子就像一群调皮的小精灵，顺着电线跑啊跑。
跑到阴极那里，和氧气还有从电解质跑过来的氢离子一起玩游戏，变成了水。
这不就像一场接力赛吗？甲烷把电子传给阳极，阳极传给电线，电线再传给阴极，阴极和氧气还有氢离子一起完成比赛。
那这甲烷燃料电池都能用在啥地方呢？有一天，我和爸爸妈妈去公园玩。
我看到公园里有一些漂亮的路灯，我就想，这些路灯要是用甲烷燃料电池来发电该多好啊！这样就不用拉长长的电线了，也不会浪费电。
而且，甲烷还可以从垃圾里产生呢，多环保啊！要是咱们家里也能用甲烷燃料电池来给手机充电，那该多棒啊！
甲烷燃料电池真是太神奇了！它就像一个小魔法师，能把甲烷变成电，让我们的生活更方便、更环保。
我真希望以后能有更多的地方用上甲烷燃料电池。
直接甲烷燃料电池的性能及其机理研究
直接甲烷燃料电池的性能及其机理研究随着环保意识日益增强，新能源汽车逐渐受到人们的关注。
其中，直接甲烷燃料电池备受瞩目，由于其高效、环保、成本低等优点，在船舶、车辆、飞机等领域具有广阔的应用前景。
本文将从直接甲烷燃料电池的组成结构入手，介绍其性能表现和机理研究，以期为读者带来全面的视角和深入的理解。
一、组成结构直接甲烷燃料电池由阳极、阴极、电解质膜三个部分组成。
阳极由催化剂、泵、解析器等组成，其作用是将甲烷和空气充分混合，引入电池中进行氧化反应。
阴极也由催化剂和泵等组成，其作用是收集氢离子，用电化学反应还原为水。
电解质膜则起到分离阳极和阴极的作用，同时允许离子在两边之间传输。
二、性能表现直接甲烷燃料电池在性能表现方面相比传统内燃机有显著优势。
首先，其效率高，能够将燃料直接转化为电能，而内燃机则需要将燃料转化为热能再转化为机械能，效率较低；其次，直接甲烷燃料电池发电时无排放，它只会在发电时产生水和二氧化碳，而内燃机则会产生各种污染物；最后，直接甲烷燃料电池寿命长，达到2万小时，维护成本也低。
除此之外，直接甲烷燃料电池还有其他性能表现。
比如，它在低温条件下仍能正常工作，而传统电池在低温下会出现功率下降或不能工作的情况；直接甲烷燃料电池还可采用系统相互匹配、热管理等手段，提高效率，减少损耗。
三、机理研究直接甲烷燃料电池的机理研究主要涉及两个方面。
一方面是催化剂的研究，催化剂的作用是促进电化学反应，降低活化能。
如何设计和选用高效、稳定的催化剂是该领域的研究热点之一。
目前，所选用的催化剂主要有镍基合金、白金基合金和钯基合金等。
另一方面是电解质膜的研究，电解质膜的作用是保持阳极和阴极之间的距离，同时允许离子进行传输。
常用的电解质膜有Nafion、PBI等。
这些材料的选择和性能优化对直接甲烷燃料电池的效率和寿命具有决定性影响。
结语直接甲烷燃料电池是新能源领域中备受关注的研究课题。
本文从组成结构、性能表现和机理研究三个方面详细介绍了这一领域的最新研究进展。
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一、前言科技文明不停的进步，人口不断的增加以及为了追求更美好的生活，人们不停的增加能源的使用量，使得石化燃料（石油、煤炭、天然气等）日已枯竭，大量的使用石化燃料也衍生出许多问题如：空气污染、酸雨以及温室效应等问题。
据统计，以现今石油消耗的速度，地球上的石油储存量最多能再用40到50年，为了避免届时世界陷入难以估计的经济恐慌，各国提出了各种以绿色能源取代石化燃料的方案。
目前世界上绿色能源有太阳能、风力、水力、潮汐、地热、生物能以及氢能等。
但太阳能转化效率不高、制造过程复杂生产成本昂贵；而风力会受到地形天候限制；水力发电建设费用相当高，且在河流上建造水坝会破坏河流生态；地热又少；因此在这些绿色能源中以燃料电池最具发展潜力。
燃料电池能够应用的领域相当广泛，包括电力、工业、运输、太空、军事、通讯产品等等。
目前许多国家都在发展燃料电池，经过多年研究以及技术改良现在燃料电池技术已经进入商业化阶段，未来极有可能成为最重要的绿色科技之一。
二、燃料电池发展史燃料电池技术起源于1838年，C. F. Schonbein发现了燃料电池的电，氢气与白金电极上的氯气或氧气发生的化学反应能产生电流，并将这种现象命名为极化效应。
1839 年，Willian Grove 设计了一款气体电池，他的基本设想来自于水的电解反应，水电解之后产生氧气和氢气，若将电解反应逆转则能产生电流，于是用两条白金分别放入两个密封的瓶子中，一瓶充满氢气，一瓶充满氧气，将两容器浸入稀硫酸溶液时，电流便在两个电极之间流动，为了提高装置产生的电压，就将四组装置串联起来，此装置就是后来全世界公认的第一个燃料电池。
1899 年，Nernst 提出将固态氧化物当做电解质用于燃料电池之中。
1959 年，Francis T. Bacon 制作出一个5KW 的燃料电池，能够推动电焊，电锯以及堆高机，使燃料电池技术走出实验室。
1960 年美国太空署为了发展太空科技而开始将燃料电池实用化。
1965 年氢燃料电池正式应用在太空船双子星五号上，为美国太空计划中的电力提供系统，因产物是纯水也为太空人提供饮用水。
此后燃料电池在太空行动如阿波罗7~17 号中均起到重责大任。
1973 年发生石油能源危机，各国开始认识到能源的重要性，纷纷拟定各种能源政策以期望降低对石油的依赖。
燃料电池因其高的能源转化率而引起各国重视。
1980 年代环保意识的高涨，开法绿色能源技术使人类的发展不用受限于有限的天然资源，也可以让人类在享受能源提供生活便利的同时还能维持一个良好的生活环境，燃料电池以其低污染的特性再次走入大众视野。
现今燃料电池生产状况并不轻松，与化石燃料的竞争过于激烈。
而且受制于成本问题，除非国家政策扶植力度大，否则很多燃料电池企业都很难盈利甚至亏损。
如FuelCell能源公司2010 年就在燃料电池领域亏损。
但是燃料电池的优势还是十分显著的，环保方面的零排放，应用范围之广，无论大到发电厂，还是汽车，还是小到电子消费产品都可以使用燃料电池。
业内认为，随着今后数十年的发展，再配合液态氢基础设施网络的建设和完善，燃料电池就会变得更稳定廉价，燃料电池发展的真正春天也就来了。
三、燃料电池发电原理燃料电池严格来说并非电池，算是发生电化学反应的媒介，一种发电装置。
因为所参与电极反应的活性物质不能储存于电池内部， 而是由电池之外供应，所 以只要燃料不断输入，电力就会不断的输出。
燃料电池的主要燃料通常以氢气为主，氢气与氧气通过电化学反应发生氧 化作用输出电能、纯水和热量，如图1图1:水的电解与电化学反应由图可以看出由于直接将化学能转化为电能， 不需要经过多次转换，而且没有卡诺循环的限制，所以节省了转换为机械能浪费的能量损失，因此比内燃机多 了 30鸠上的能量转换效率，目前效率可达 70%若加上热回收利用，更可高达 85%渴望成为最具经济效益的能源。
燃料电池的基本原件是两个电极夹着一种具有渗透性的电解质， 两电极通常 加入碳粉、铂等触媒作为催化剂加速氢、氧分子分解为电子及离子，电解质作为 离子的通道用，其传输效率越高则电流密度越高；而电解质对于电子的传输效果 差，所以电子由外接电路传输，如图 2V -------------------------------------電解反應電化學反應 - ----- ►粽子图2:燃料电池工作原理图四、燃料电池分类现今燃料电池出现多种形式，人们依据电解质的不同将燃料电池分为碱性燃料电池、磷酸燃料电池、熔融碳酸盐燃料电池、固态氧化物燃料电池、质子交换膜燃料电池以及甲醇燃料电池等。
也有依据操作温度的高低来区分为高温型(>300C )、中温型(150~ 300C)以及低温型(v 150C),但通常以电解质类型来区分。
以下针对一些燃料电池作简单说明：1. 碱性燃料电池最早是在1925年由Dr. Francis Thomas Bacon 开始发展, 一般被运用于人工卫星、航天及军事等用途上。
因氧气在碱性溶液中的活性大于在酸性溶液中, 所以可以使用非贵金属如银、镍等作为电极材料。
但电解质溶液为强碱会与空气中的二氧化碳生成碳酸盐而沉积在多孔电极上造成堵塞,所以须以纯氢气作为阳极燃料,以纯氧气作为阴极的氧化剂。
2. 磷酸燃料电池有第一代燃料电池之称。
使用浓磷酸为电解质的酸性溶液燃料电池,所以电池性能不受二氧化碳的影响, 因此可将空气直接提供给阴极。
目前大都运用在发电机组上,虽已商业化生产,但因为成本始终居高不下,而未能普遍。
3. 熔融碳酸盐燃料电池碱金属碳酸盐只有在熔融状态时, 才能发挥离子传导的功能, 所以操作温度须在熔点以上。
在操作温度下,阴极的二氧化碳与氧气发生反应形成CO32 -,CO32 -经电解质导引至阳极与氢气反应,生成二氧化碳及水蒸气。
二氧化碳经阳极回收后, 可再循环至阴极使用。
由于熔融盐燃料电池反应容易, 不需以昂贵的金属作为触媒,使用镍及氧化镍即可。
4. 固态氧化物燃料电池固态氧化物燃料电池有第三代燃料电池的称号, 电解质为固态、无孔隙的金属氧化物, 由氧离子在晶体中穿梭来传送离子, 电池本体材料局限于陶瓷或金属氧化物。
目前技术已进入成熟稳定阶段, 但仅有少数材料可于高温下长期运转且价格昂贵,因此有朝中温型电池的方向发展的趋势。
5. 质子交换膜燃料电池水是内部唯一的液体,虽无腐蚀的问题,但水的管理是影响燃料电池工作的重要因素。
由于薄膜必须含水, 所以燃料电池的操作温度必须限制在水的沸点一下,且水的产生速率需高于挥发速率,使薄膜保持充分含水的狀态。
6.直接甲醇燃料电池目前氢气大多来自于甲醇的蒸汽重组, 因此近年来有人将之改良成直接使用甲醇做为燃料的燃料电池。
五、甲烷燃料电池甲烷是无色、无味的气体是最简单的有机物，别名：天然气，沼气。
也是含碳量最小（含氢量最大）的烃，是沼气，天然气，瓦斯，坑道气和油田气的主要成分，对空气的重量比是0.54 ，比空气轻约一半。
甲烷溶解度很小，燃烧时产生明亮的深蓝色火焰。
有轻微的毒性。
实验室中可用醋酸钠与氢氧化钠混合加热生成碳酸钠与甲烷的方法来制备少量甲烷。
大量制备甲烷，可将有机质放入沼气池中，控制好温度和湿度，经过甲烷菌快速繁殖，将有机质分解成甲烷、二氧化碳、氢、硫化氢、一氧化碳等，其中甲烷占60%-70%。
经过低温液化，将甲烷提出，可制得廉价的甲烷。
甲烷燃料电池是化学电池中的氧化还原电池，就是用沼气（主要成分为CH4）作为燃料的电池，与氧化剂02反应生成C02和H2O反应中得失电子就可产生电流从而发电。
美国科学家设计出以甲烷等碳氢化合物为燃料的新型电池, 其成本大大低于以氢为燃料的传统燃料电池。
燃料电池使用气体燃料和氧气直接反应产生电能,其效率高、污染低,是一种很有前途的能源利用方式。
但传统燃料电池使用氢为燃料, 而氢既不易制取又难以储存, 导致燃料电池成本居高不下。
科研人员曾尝试用便宜的碳氢化合物为燃料, 但化学反应产生的残渣很容易积聚在镍制的电池正极上, 导致断路。
美国科学家使用铜和陶瓷的混合物制造电池正极, 解决了残渣积聚问题。
这种新电池能使用甲烷、乙烷、甲苯、丁烯、丁烷等5 种物质作为燃料。
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：202 + 8e- + 4H20 = 80H-离子方程式为：CH4 + 2O2 + 2OH- = CO32- + 3H2O 总反应方程式为：CH4 + 2O2 +2KOH = K2CO3 + 3H2O反应情况：1. 随着电池不断放电，电解质溶液的碱性减小；2. 通常情况下，甲烷燃料电池的能量率大于甲烷燃烧的能量利用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 + CO2六、燃料电池的有点与缺点优点：1. 低污染：使用氢气与氧气作为燃料，生成物只有水和热，若使用烃类生成水, 二氧化碳和热，没有污染物。
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。
缺点：1. 燃料来源不普及：氢气的储存可说是困难又危险，而甲醇、乙醇、或天然气缺乏供应系统，无法方便的供应给使用者。
2. 无标准化的燃料：现今市面上有以天然气、甲烷、甲醇与氢气等作为燃料的电池，虽然提供消费者很多种选择，但因为没有单一化及标准化的燃料，要能够营利是困难的，而且燃料种类的更换有可能使现有的供应系统进行改装，产生额外的费用。
3. 体积太大：目前的燃料电池体积都还过大携带不方便。
4. 成本过高：目前燃料电池使用可以提高发电的效率的材料，但成本也就相对的高，不过经由制造技术的改进及量产，成本已下降许多。
七、燃料电池应用领域燃料电池应用领域及其广泛，如图3,大致可分为三类：定置发电系统、车辆动力系统、可携式电力。
DMFt PEMFC SOFCPATC图3.各型燃料电池之效能与应用领域1. 定置型发电电池功率范围为500W 到2MW ，主要是使用「固态氧化物燃料电池」及「熔融碳酸盐燃料电池」技术。
虽其发电技术与成本均已改善甚多，但发电成本相较于其它替代性竞争产品而言仍过高，致使目前仍然无法大量取代传统发电。
以短期而言，潜在的应用市场为提供稳定电力的来源、商业大楼等电力供应系统，中长期而言，潜在的应用市场为工业设备、住宅建筑与混合动力系统等。
2. 车辆动力系统电池功率范围为500W到500 KW，主要是使用「质子交换膜燃料电池」技术。