燃料电池论文

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微生物燃料电池技术论文

微生物燃料电池技术论文

微生物燃料电池技术摘要:微生物燃料电池(MFC)作为一种新型的环境生物技术,因其能很好地将有机污染物处理和能源制备结合在一起而引起各国学者的广泛关注和研究。

本文就微生物燃料电池的发展历程,特点,工作原理,影响微生物燃料电池的因素以及微生物燃料电池的应用实例和应用前景以及目前存在的问题。

最后对本文进行了一些总结和展望。

关键词:微生物燃料电池;工作原理;应用前景;Microbial fuel cell technologyABSTRACT:Microbial fuel cell (MFC), as a novel environmental biotechnology, has perfectly combined organic pollutant removal with simultaneous energy production, attracting numerous researchers’attentions. In this paper, the course of development , characteristics, working principle of microbial fuel cell, the factors that affect the microbial fuel cell, as well as microbial fuel cell application examples and future applications and existing problems. Finally, this article makes some summary and outlook.Keywords: Microbial fuel cells; Working principle; Application prospects1.引言随着全球气候变暖和化石燃料耗竭等问题的日益严峻,可替代能源和可再生能源的研究受到越来越多的重视。

新型燃料电池的研究毕业论文

新型燃料电池的研究毕业论文

毕业设计(论文)题目名称:新型燃料电池的研究新型燃料电池的研究Research on new type fuel cells摘要能源是经济的的基础。

人类为了更有效的的利用能源,一直进行着不懈的努力。

利用能源的方式历史上有过多次革命性的变革,每一次变革都极大的推进了社会文明的发展。

二次能源中,蒸汽由于传输距离短,难以存储而应用受限;电能虽然传输快、传输距离远,但存在传输过程中存在能量损耗大,难于存储的缺点;而氢能既能远距离传输、又能方便存储,因而成为二十一世纪的理想能源,二十一世纪也被称为氢世纪。

多年来人们一直努力寻找既有较高能源效率又不污染环境的能源方式,因而引导出燃料电池发电技术。

燃料电池是不经燃烧过程直接把燃料的化学能转化为电能的装置,具有能量转换效率高、污染物排放量少的独特优点。

燃料电池凭借着它独特的优势应用在各个领域,加速了社社会的发展,推进了社会的文明。

本文简述了燃料电池技术,各类燃料电池的原理以及它们各自的特点,并介绍目前燃料电池在国内外的应用现状,同时指出目前影响燃料电池商品化的主要因素。

关键词:新能源;燃料电池;高效率;环境保护。

AbstractEnergy is the basis of the economy. Human beings in order to make more effective use of energy, has been making unremitting efforts. The history of the use of energy, there have been several revolutionary changes each time changes are greatly promoted the development of our society. Secondary energy in the steam due to short transmission distance, it is difficult to store and the application is limited; electricity transmission faster, the transmission distance, but there is energy loss in the transmission process, difficult to store shortcomings; hydrogen both long-distance transmission. can facilitate the storage, and thus become the ideal energy of the twenty-first century, the twenty-first century is also known as a hydrogen century. Over the years people have been trying to find the energy efficiency of higher energy without polluting the environment, and thus lead to a fuel cell power generation technology. The fuel cell is not directly by the combustion process the fuel chemical energy converted into electrical energy, with the unique advantages of high energy conversion efficiency of the discharge of pollutants.The fuel cell by virtue of its unique advantages of application in various fields to accelerate the social development of society, and promote the social civilization. In this paper, the fuel cell technology, the principle of various types of fuel cells and their respective characteristics, and describes the application of fuel cells at home and abroad, noting that the main factors affecting the commercialization of fuel cell.Keywords: new energy; fuel cell; high efficiency; environmental protection.目录摘要 (I)Abstract (II)引言 (1)1 介绍 (2)2 燃料电池技术 (2)3. 燃料电池的分类 (3)3.1碱性燃料电池(AFC) (4)3.2磷酸燃料电池(PAFC) (5)3.3熔融碳酸盐燃料电池(MCFC) (6)3.4固体氧化物燃料电池(SOFC) (7)3.5质子交换膜燃料电池(PENFC) (8)4. 燃料电池的应用现状以及存在的问题 (10)4.1 燃料电池的应用现状 (10)4.2 燃料电池应用存在的问题 (13)5.国内外燃料电池发展现状 (13)5.1国际燃料电池技术的发展状况 (13)5.2 中国燃料电池技术的发展状况 (14)6.结语 (15)参考文献 (16)致谢 (17)引言21世纪将是氢能的世纪,随着地下煤气化制氢以及金属合金贮氢等技术的日趋成熟,燃料电池作为把氢能直接连续转化为电能的高效洁净发电装置即将大规模全面进入社会。

微生物燃料电池毕业设计论文

微生物燃料电池毕业设计论文

微生物燃料电池毕业论文目录A BSTRACT .................................................. 错误!未定义书签。

第一章.文献综述 (1)1.1能源发展与环境问题 (1)1.2微生物燃料电池 (1)1.2.1 微生物燃料电池的工作原理 (1)1.3微藻型微生物燃料电池 (2)1.3.1 微藻阳极底物型MFC (3)1.3.2微藻生物阳极型MFC (3)1.3.3微藻生物阴极型MFC (5)1.4微生物燃料电池的应用前景 (5)1.5本课题研究容,目的及意义 (6)1.5.1本课题研究目的及意义 (6)1.5.2 本课题的主要研究容 (6)第二章实验材料与方法 (7)2.1实验材料 (7)2.1.1主要试剂及仪器 (7)2.1.2实验装置 (8)2.2实验方法 (9)2.2.1 MFC的接种及启动运行 (9)2.2.2 MFC运行条件 (11)2.2.3 测定指标及方法 (12)2.2.4 实验材料处理方法 (12)2.2.5实验容 (12)第三章结果与讨论 (14)3.1各周期输出电压的情况 (14)3.2各周期阴极藻的生长情况 (15)3.3各周期阳极人工废水的COD处理情况 (16)3.4各周期阴极溶氧的变化情况 (17)第四章结论与展望 (20)4.1结论 (20)4.2展望 (21)参考文献 (22)第一章.文献综述1.1能源发展与环境问题能源是人类赖以生存的物质基础,它与社会经济的发展和人类的生活息息相关,开发和利用能源资源始终贯穿于社会文明发展的整个过程。

20世纪50年代以后石油危机的爆发,对世界经济造成了巨大影响,国际舆论开始关注起世界“能源危机”问题。

世界能源危机是人为造成的能源短缺。

联合国环境署的报告表明,整个地球的环境正在全面恶化,环境问题是一个全球性问题。

社会发展至今天,人类己经强烈地意识到和感受到生存环境所受的威胁,也热切地期盼着生活空间质量的改善。

燃料电池发展研讨论文

燃料电池发展研讨论文

燃料电池发展研讨论文【摘要】由于航天和国防的需要,才开发了液氢和液氧的小型燃料电池,应用于空间飞行和潜水艇。

近二三十年来,由于一次能源的匮乏和环境保护的突出,要求开发利用新的清洁再生能源。

燃料电池由于具有能量转换效率高、对环境污染小等优点而受到世界各国的普遍重视。

早在1839年,英国人W.Grove就提出了氢和氧反应可以发电的原理,这就是最早的氢-氧燃料电池(FC)。

但直到20世纪60年代初,由于航天和国防的需要,才开发了液氢和液氧的小型燃料电池,应用于空间飞行和潜水艇。

近二三十年来,由于一次能源的匮乏和环境保护的突出,要求开发利用新的清洁再生能源。

燃料电池由于具有能量转换效率高、对环境污染小等优点而受到世界各国的普遍重视。

美国矿物能源部长助理克.西格尔说:“燃料电池技术在21世纪上半叶在技术上的冲击影响,会类似于20世纪上半叶内燃机所起的作用。

”福特汽车公司主管PNGV经理鲍伯.默尔称,燃料电池必会给汽车动力带来一场革命,燃料电池是唯一同时兼备无污染、高效率、适用广、无噪声和具有连续工作和积木化的动力装置。

预期燃料电池会在国防和民用的电力、汽车、通信等多领域发挥重要作用。

美国ArthurD.Little公司最新估计,2000年燃料电池在能源系统市场将提供1500~2000MW动力,价值超过30亿美元,车辆市场将超过20亿美元;2007年燃料电池在运输方面的商业价值将达到90亿美元。

燃料电池的工作原理和分类、特点和优势燃料电池发生电化学反应的实质是氢气的燃烧反应。

它与一般电不同之处在于燃料电池的正、负极本身不包含活性物质,只是起催化转换作用。

所需燃料(氢或通过甲烷、天然气、煤气、甲醇、乙醇、汽油等石化燃料或生物能源重整制取)和氧(或空气)不断由外界输入,因此燃料电池是名符其实的把化学能转化为电能的装置。

以熔融碳酸盐型燃料电池为例,图1为燃料电池的结构示意图。

图1熔融碳酸盐燃料电池单电池结构示意图在燃料电池电极上反应如下:阳极反应:H2+CO32-=H2O+CO2+2e-阴极反应:1/2O2+CO2+2e-=CO32-总反应:1/2O2+H2=H2O燃料电池多种分类。

燃料电池技术现状分析论文

燃料电池技术现状分析论文

燃料电池技术现状分析论文燃料电池技术作为可再生能源核心领域的重要组成部分,被誉为“能源革命”中的一大亮点,其应用逐渐扩大到重电力、交通运输甚至是移动电力等各个领域。

目前,全球燃料电池技术的开发和应用形势十分乐观,但燃料电池还面临一些技术难点和挑战,本文将从燃料电池技术现状分析出发,探讨燃料电池技术所面临的困境和未来发展方向。

一、燃料电池技术现状燃料电池技术是将化学能转化为电能的一种新型技术,它可以通过利用氢气、甲烷、乙醇、丙烷等气体或液体作为燃料,采用电化学反应将燃料和氧气直接转化为电能,每种燃料有不同的类型,包括氢气燃料电池、甲醇燃料电池和乙醇燃料电池等。

其中氢气燃料电池是目前燃料电池应用最为广泛的一种。

氢气燃料电池技术具有高能量密度、清洁环保、发电效率高等优势,在汽车、电力、航空航天、军事等领域具有广泛的应用前景。

当前,氢气燃料电池技术已经进入产业化阶段,主要厂商有丰田、本田、通用、福特、戴姆勒、大众等的汽车制造商和百万瓦级的电力公司。

随着燃料电池技术的发展和应用,业内普遍认为燃料电池技术的核心技术已经具备,但整个系统的成本、耐久性、系统复杂性和大规模生产的能力仍存在很大的挑战。

二、燃料电池技术所面临的困境1.成本燃料电池技术目前的成本仍然很高,构造成本和制造成本各占总成本的一半。

主要原因是燃料电池材料成本高,生产过程复杂,生产规模小,经济性不足。

此外,配套设施和基础设施的建设也需要大量的资金支持。

2.耐久性燃料电池的耐久性仍然是影响其商业化的关键因素,目前燃料电池的寿命约为3-5年,还无法满足商业应用的要求。

需要解决的问题主要是燃料电池寿命问题和高温高压环境下热失配的问题。

3.复杂性燃料电池的系统复杂度高,需要更多的控制系统和管理系统的支持,而这些系统和管理系统的开发成本高,需要更多的工程师参与。

因此,燃料电池技术的大规模推广和商业化需要大量的投入。

4.政策支持多个国家政府出台的燃料电池相关政策已经对燃料电池技术发展起到积极的推动和作用。

燃料电池介绍应用论文

燃料电池介绍应用论文

摘要燃料电池以其效率高,排放少,质量轻,无污染而深得人们的关注。

本文按燃料电池可用电解质的不同来分类,分别对各类燃料电池的原理,结构,优缺点,发展概况进行综述。

关键词燃料电池电解质电池反应电动车用电源Abstract The fuel battery is a kind of chemical reactor,which switch the chemical energy to electric energy.Its high efficiency,few dischargement,light weight and no pollution draw public attention.In this article the fuel batteries are classified for different electrolytes,structures,advantages,disadvantages and recent development of different fuel batteries are reviewed.Key word fuel battery electrolyte battery reaction dynamoelectric power supply.燃料电池和普通电池有很大的差异,它实际上是一个化学反应器。

是一种把化学能直接转换成电能的装置。

燃料电池没有直接的燃烧过程。

而燃料从外部不断输入,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。

燃料电池的种类很多,按电池所用电物质的不同来分类。

燃料电池大体上分为:碱性电解质燃料电池(AFC),高分子电解质燃料电池(PEFC),磷酸型电解质燃料电池(PAEC),熔融碳酸型电解质燃料电池(MCFC)和固体氧化物电解质燃料电池(SOFC)5类。

本文按电池工作温度由低到高的顺序,对各类燃料电池的发展概况进行综述。

燃料电池相关的作文

燃料电池相关的作文

燃料电池相关的作文
燃料电池,未来已来。

嘿,听说过燃料电池吗?那可不是什么科幻玩意儿,是真实存
在的高科技产品!简单来说,它就像是个会自己发电的神奇小盒子,直接把化学能变成电能,环保又高效。

说起这燃料电池,它的效率可是杠杠的!跟那些老旧的发动机比,它几乎不产生废热,能量转换超快,一点儿都不浪费。

这样一来,能源利用率大大提高,咱们的地球也能轻松点。

当然啦,环保可是燃料电池的招牌!你知道吗?这家伙在发电
过程中,除了水几乎啥都不产生。

想象一下,以后咱们的车子、房
子用的都是这种清洁能源,地球妈妈该多开心啊!
不过话说回来,燃料电池也不是完美无缺的。

它的成本可不低,反应机制也复杂得很,使用寿命也有限。

但这些挑战嘛,都是科学
家们的动力来源,他们可不怕困难,正努力让燃料电池更便宜、更
耐用呢!
说到未来,我可是充满期待!随着科技的不断进步,燃料电池肯定会越来越便宜,反应机制也会越来越简单。

到时候,家家户户都可能用上这种清洁能源,咱们的生活肯定会变得更加美好!。

燃料电池相关的作文

燃料电池相关的作文

燃料电池相关的作文
燃料电池?那可是个厉害玩意儿!它就像我们手机里的电池,
不过能力大多了。

直接把氢气和氧气变成电,嘿,听起来就高科技吧?最重要的是,这玩意儿不冒烟,不排废气,对环境特别友好。

你知道吗,燃料电池工作原理其实挺简单的。

就是氢气和氧气
在电池里一结合,咔嚓一下,就变成了电和水。

就像魔法一样!这
种变化方式真的高效到不行,而且还特别环保。

现在啊,路上跑的汽车也开始用上燃料电池了。

那种汽车啊,
尾气几乎看不到,而且加油特快,跑长途再也不用担心没电了。


键是,成本也越来越低了,说不定以后家家都能开上这种环保车。

燃料电池还有个好处,就是能当应急电源。

像家里啊、学校啊、医院啊,都可以装上它。

万一停电了或者有啥紧急情况,燃料电池
就能顶上,保证大家的生活不受影响。

不过啊,燃料电池也不是万能的。

得想办法安全地储存和运输
氢气,这可不简单。

还有啊,制造燃料电池的成本也挺高的,得想
办法降下来才行。

不过啊,我相信随着技术的进步,这些问题都会解决的!。

燃料电池论文

燃料电池论文

对燃料电池的再认识非常有幸,这学期能够聆听来自海外高材生,海归博士林俊老师的燃料电池课。

我对化学有着别样的情节非常愿意也主动的去听老师讲课,对于选修课我敢说我没有像其他任何一门选修课一样为了学分而是完全凭着自己的一分兴趣,一份对化学的热爱。

期末了,林俊老师让我们去用论文的方式用自己的观点去重新回顾一下所学过的内容。

我查认真查阅了资料,浏览了许多文献,让我对燃料电池有了更加理性的了解。

下面我就谈谈我对它的认识。

首先谈到燃料电池,个人觉得不得不提一下能源,新能源的发展,各我国的能源状况。

这也算是发展燃料电池的一个原因吧。

一,我国能源的现状我们形容祖国经常会用到“地大物博”一词,但事实表明我们的能源和资源总量并不丰富,由于我国人口众多,人均资源能源的占有量从世界整体水平看存在着明显的差距。

严峻的形势让人触目惊心。

从能源总量来看,我国是世界第二大能源生产国和第二能源消费国。

据资料显示,截止到2004年底,我国石油剩余可采储量23亿吨,占世界总量的1.4%;天然气剩余可采储量2.23万亿立方米,占世界天然气可采储量总量的1.2%;煤炭剩余可采储量1145亿吨,占世界总量的12.6%等。

就可采储量而言,有关专家估计,若按目前的开采水平,我国石油资源和东部的煤炭资源将在2030年耗尽,水力资源的开发也将达到极致。

就质量而言,我国能源资源以煤炭为主,按各种燃料的热值计算,在目前的探明储量下,世界能源资源中,固体燃料和液体、气体燃料的比例为4:1,而我国则远远落后于这一比值。

目前,在世界能源产量中,高质量的液、气体能源所占比例为60.8%,而我国仅为19.1%。

2004年,中国一次能源消费总量19.7亿吨标准煤,比上年增长15.2%。

其中,煤炭消费量18.7亿吨,原油2.9亿吨,天然气415亿立方米。

从人均水平来看,2004年中国人均一次能源消费量1.08吨油当量,为世界平均水平1.63吨油当量的66%,是美国人均8.02吨油当量的13.4%,日本人均3.82吨油当量的28.1%。

论文 燃料电池

论文 燃料电池

燃料电池关键词:燃料电池、燃料电池原理一、前言燃料电池是一种把储存在燃料和氧化剂中的化学能,等温地按电化学原理转化为电能的能量转换装置。

燃料电池是由含催化剂的阳极、阴极和离子导电的电解质构成。

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,产生电能而驱动负载工作。

燃料电池与常规电池不同在于,它工作时需要连续不断地向电池内输入燃料和氧化剂通过电化学反应生成水,并释放出电能;只要保持燃料供应,电池就会不断工作提供电能。

二、燃料电池的历史能源是经济发展的基础,没有能源工业的发展就没有现代文明。

人类为了更有效地利用能源一直在进行着不懈的努力。

历史上利用能源的方式有过多次革命性的变革,从原始的蒸汽机到汽轮机、高压汽轮机、内燃机、燃气轮机,每一次能源利用方式的变革都极大地推进了现代文明的发展。

随着现代文明的发展,人们逐渐认识到传统的能源利用方式有两大弊病。

一是储存于燃料中的化学能必需首先转变成热能后才能被转变成机械能或电能,受卡诺循环及现代材料的限制,在机端所获得的效率只有33%~35%,一半以上的能量白白地损失掉了;二是传统的能源利用方式给今天人类的生活环境造成了巨量的废水、废气、废渣、废热和噪声的污染。

对于发电行业来说,虽然采用的技术在不断地升级,如开发出了超高压、超临界、超超临界机组,开发出了流化床燃烧和整体气化联合循环发电技术,但这种努力的结果是:机组规模巨大、超高压远距离输电、投资上升,到用户的综合能源效率仍然只有35%左右,大规模的污染仍然没有得到根本解决。

多年来人们一直在努力寻找既有较高的能源利用效率又不污染环境的能源利用方式。

这就是燃料电池发电技术。

1839年英国的Grove发明了燃料电池,并用这种以铂黑为电极催化剂的简单的氢氧燃料电池点亮了伦敦讲演厅的照明灯。

1889年Mood和Langer首先采用了燃料电池这一名称,并获得200mA/m2电流密度。

由于发电机和电极过程动力学的研究未能跟上,燃料电池的研究直到20世纪50年代才有了实质性的进展,英国剑桥大学的Bacon 用高压氢氧制成了具有实用功率水平的燃料电池。

清华大学生论文[论文]燃料电池原理及实现和改进

清华大学生论文[论文]燃料电池原理及实现和改进

燃料電池發展綜述摘要本文對燃料電池的基本概念,基本工作原理和特性作了詳細介紹,對其工作效率和提高效率的方法作了定量討論,並著重研究了在中國有廣闊應用前景的熔融氧化物燃料電池發電裝置的工作情況,提出了改進方案。

關鍵字燃料電池 MCFC 整體煤氣化聯合迴圈燃料電池Abstract: The basic concept, working principle and characteristics of thefuel cell are described in detail. The efficiency and the methods to increaseefficiency of the fuel cell are studied through calculation. The performanceof the MCFC power plant which can be widely used in China in the future havealso been investigated in detail. The improvement to achieve high efficiencyare presented.KEY WORD: FUEL CELL , MCFC , IGCMFC1 引言能源作為現代人類文明的支柱產業之一,越來越受到人們的高度重視。

目前能源利用中存在兩大問題:(1)利用效率不高:普通的熱力發電效率平均僅為30%-40%,面對日益緊缺的能源現狀,提高能源利用效率迫在眉睫。

(2)污染嚴重:能源消耗中所產生的各種廢氣已嚴重污染了環境,給人類和生物生存空間帶來嚴重威脅。

面對如此現狀,研究開發高效,節能,低污染的"綠色技術"--燃料電池成為當今一大熱門話題。

由於成本過高,難以投入實際生產等原因,燃料電池(fuel cell)自從1893年由英國人W.Grove發明以後,曾一度被遺忘,直到本世紀60年代後期也只能被用於阿波羅(Apollo)和雙子星座(Gemini)太空船等特殊場合。

燃料电池工作原理论文

燃料电池工作原理论文

燃料电池工作原理姓名某某大学某某学院摘要:人类社会发展至今,绝大部分的能量转化均是通过热机过程来实现的。

热机过程受卡诺循环的限制,不但转化效率低,造成能源的浪费,而且产生大量的粉尘、二氧化碳、氮氧化合物和硫氧化物等有害物质以及噪声。

燃料电池是一种电化学发电装置,等温地按电化学方式直接将化学能转化为电能。

能量转化效率高(40%~60%),环境友好,正由于这种突出的优越性,燃料电池技术的研究与开发备受世界关注,被认为是21世纪首选的洁净、高效的发电技术。

关键字:碱性燃料电池;磷酸型燃料电池;质子交换膜型燃料电池;直接醇类燃料电池;固体氧化物燃料电池能源是国民经济发展的动力,也是衡量综合国力、国家文明发达程度和人民生活水平的重要指标。

人类社会发展至今,绝大部分的能量转化均是通过热机过程来实现的。

热机过程受卡诺循环的限制,不但转化效率低,造成能源的浪费,而且产生大量的粉尘、二氧化碳、氮氧化合物和硫氧化物等有害物质以及噪声。

燃料电池是一种电化学发电装置,等温地按电化学方式直接将化学能转化为电能。

能量转化效率高(40%~60%),环境友好,正由于这种突出的优越性,燃料电池技术的研究与开发备受世界关注,被认为是21世纪首选的洁净、高效的发电技术。

1 原理概述燃料电池是一种能量转化装置。

它按电化学原理,即原电池的工作原理,等温的把贮存在燃料和氧化剂中的化学能直接转化为电能。

对于一个氧化还原反应,如:【O】+【R】→P式中,【O】代表氧化剂,【R】代表还原剂,P代表反应产物。

把它分成两个半反应:【R】→【R】﹢+e﹢【R】﹢+【O】+e﹣→P燃料电池与常规电池不同,它的燃料和氧化剂不是储存在电池内,而是储存在电池外部的贮罐中。

由于燃料电池工作是要连续不断的向电池送入燃料和氧化剂,所以燃料电池使用的燃料和氧化剂均为流体。

最常用的燃料为纯氢、各种富含氢的气体(如重整气)和某些液体(如甲醇水溶液)。

常用的氧化剂为纯氧、净化空气等气体和某些液体(如过氧化氢和硝酸水溶液)。

外国燃料电池技术发展论文

外国燃料电池技术发展论文

外国燃料电池技术发展论文随着科技的不断发展,燃料电池技术作为一种新型的清洁能源技术逐渐走进人们的视野。

在各个领域不断得到应用,不仅能够解决能源问题,还有很大的环境保护作用。

而外国燃料电池技术的发展则是世界各国关注的热点之一。

首先,燃料电池技术已经广泛应用于汽车、电力发电等领域。

目前,全球许多国家正在大力推广燃料电池汽车的使用,同时燃料电池发电系统也被广泛用于家庭和工业领域。

例如,美国康奈尔大学与美国国家能源技术实验室合作,研究出一种具有高效电池反应的燃料电池,其效率高达80%以上,比普通铅酸电池效率高出45%以上,极大地提高了燃料电池的使用效率。

其次,外国燃料电池技术的发展还体现在对燃料电池成本的降低上。

过去燃料电池技术的发展受到成本的限制,高昂的成本是使其普及面较窄的原因之一。

但近年来,全球各地科学家在降低燃料电池成本方面做出了很多创新性尝试。

例如,瑞典KTH皇家理工学院的研究人员研发出一种定向发酵技术,可以有效提高燃料电池的电化学效率,以及大幅降低材料的成本,使其在未来商业化应用中更加具有竞争力。

最后,外国燃料电池技术的未来发展还面临一些挑战。

一方面,是人工智能技术的融合。

人工智能技术在燃料电池技术中的应用,将使燃料电池系统变得更加智能、更加高效,并能够更好地适应不同的工作条件。

然而,这种新技术的研究与商业化仍面临一些技术和资金上的挑战。

另一方面,燃料电池的储能和储氢技术也是需要继续研究的问题。

这里涉及到储氢技术的成熟问题,还有燃料电池储存与释放能量的效率问题,需要未来的研发投入和技术突破。

总之,外国燃料电池技术的发展之路仍旧需要迈过一些难关,但是在全球能源危机的情况下,燃料电池作为一项技术的进步和创新,将重塑全球的能源格局。

必将成为未来重要的发展方向,发展新型清洁能源的必须趋势。

微生物燃料电池毕业设计论文

微生物燃料电池毕业设计论文

微生物燃料电池毕业论文目录A BSTRACT .................................................. 错误!未定义书签。

第一章.文献综述 (1)1.1能源发展与环境问题 (1)1.2微生物燃料电池 (1)1.2.1 微生物燃料电池的工作原理 (1)1.3微藻型微生物燃料电池 (2)1.3.1 微藻阳极底物型MFC (3)1.3.2微藻生物阳极型MFC (3)1.3.3微藻生物阴极型MFC (5)1.4微生物燃料电池的应用前景 (5)1.5本课题研究容,目的及意义 (6)1.5.1本课题研究目的及意义 (6)1.5.2 本课题的主要研究容 (6)第二章实验材料与方法 (7)2.1实验材料 (7)2.1.1主要试剂及仪器 (7)2.1.2实验装置 (8)2.2实验方法 (9)2.2.1 MFC的接种及启动运行 (9)2.2.2 MFC运行条件 (11)2.2.3 测定指标及方法 (12)2.2.4 实验材料处理方法 (12)2.2.5实验容 (12)第三章结果与讨论 (14)3.1各周期输出电压的情况 (14)3.2各周期阴极藻的生长情况 (15)3.3各周期阳极人工废水的COD处理情况 (16)3.4各周期阴极溶氧的变化情况 (17)第四章结论与展望 (20)4.1结论 (20)4.2展望 (21)参考文献 (22)第一章.文献综述1.1能源发展与环境问题能源是人类赖以生存的物质基础,它与社会经济的发展和人类的生活息息相关,开发和利用能源资源始终贯穿于社会文明发展的整个过程。

20世纪50年代以后石油危机的爆发,对世界经济造成了巨大影响,国际舆论开始关注起世界“能源危机”问题。

世界能源危机是人为造成的能源短缺。

联合国环境署的报告表明,整个地球的环境正在全面恶化,环境问题是一个全球性问题。

社会发展至今天,人类己经强烈地意识到和感受到生存环境所受的威胁,也热切地期盼着生活空间质量的改善。

新能源电池论文

新能源电池论文

新能源电池论文以下是一篇关于新能源电池的论文的示例:题目:新能源电池的进展、挑战与展望摘要:随着全球对可再生能源需求的增长以及对化石燃料使用的担忧,新能源电池作为储能技术的重要部分受到了广泛关注。

本文综述了当前新能源电池的进展,包括锂离子电池、钠离子电池以及氢燃料电池等。

同时,也讨论了这些电池技术面临的挑战,并提出了未来发展的展望。

在逐步实现可持续能源的过程中,新能源电池有望发挥重要作用。

1. 引言随着世界人口的快速增长以及工业化的推进,能源需求不断增加,环境问题也逐渐凸显。

传统的化石燃料无法满足持续发展的能源需求,并且会带来严重的环境问题。

因此,开发新能源电池成为了一项重要的研究任务。

2. 锂离子电池的进展锂离子电池是目前应用最广泛的新能源电池技术之一。

本节综述了锂离子电池的原理、结构以及材料的研究进展。

同时,也介绍了锂离子电池在电动汽车、可再生能源储存等方面的应用。

3. 钠离子电池的研究现状钠离子电池被认为是一种具有潜力的替代锂离子电池的新能源电池技术。

本节介绍了钠离子电池的原理、结构以及目前的研究进展。

钠离子电池的优势和挑战将被详细探讨。

4. 氢燃料电池的发展前景氢燃料电池作为一种将氢气转化为电能的新能源电池技术,具有很大的发展潜力。

本节综述了氢燃料电池的原理、结构以及应用领域。

同时,也讨论了氢燃料电池技术面临的挑战和未来发展的前景。

5. 挑战与展望在新能源电池技术的发展过程中,仍然存在一些挑战,如电池容量、寿命、成本等方面的问题。

本节探讨了这些挑战,并提出了解决方案。

同时,展望了新能源电池技术的未来发展,包括新材料的应用、电池设计的改进以及更高能量密度的实现。

6. 结论新能源电池作为储能技术的重要组成部分,具有重要的应用价值。

本文综述了锂离子电池、钠离子电池以及氢燃料电池等新能源电池的研究进展,并讨论了这些电池技术面临的挑战。

未来将依靠新材料的开发和电池技术的改进来推动新能源电池的发展。

燃料电池原理与发展论文

燃料电池原理与发展论文

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。

燃料电池技术研究现状论文

燃料电池技术研究现状论文

燃料电池技术研究现状论文随着人类社会经济的发展,对于能源的需求越来越大,而不断增长的能源需求却带来了越来越多的环境问题和能源安全问题。

在现代社会中,人们越来越重视环保和可持续发展的理念,而燃料电池技术正是符合这些要求的先进技术之一。

燃料电池技术是一种基于化学反应发生电流的技术,它通过将燃料和氧气反应来产生电能,不同于传统的化石燃料发电,这种技术的排放物主要是水蒸气和少量的二氧化碳。

燃料电池技术因其高效、清洁和可持续等优点而逐渐得到广泛的关注和研究。

1. 燃料电池技术的发展历程燃料电池技术的历史可以追溯到1839年,当时英国科学家惠廷顿发现通过将氢氧化钾和铁片接通导线来发电的现象,这就是第一次使用化学反应来产生电能。

20世纪60年代,研究者发现还有其它可能成为燃料电池燃料的物质,在这之后,燃料电池技术得到广泛研究并逐步发展。

2. 燃料电池技术的应用领域燃料电池技术在许多领域都有着广泛的应用,其中最突出的就是作为发电设备,为远程地区和电网的绿色发电提供了可靠的新方案。

除此之外,燃料电池技术还可以用于汽车、工业机械、住宅和商业建筑等领域,可以产生高效、清洁且安静的电力。

3. 燃料电池技术的研究现状燃料电池技术的研究现状分为三个方面:燃料电池材料的改进、燃料电池性能的提高和燃料电池的成本降低。

燃料电池的材料包括阳极、阴极、电解质和催化剂,这些材料在不断地研究和改进中,以提高燃料电池的性能和可靠性。

而性能的提高包括功率输出、能量密度、响应速度等方面,并且在成本方面也面临着重大的优化问题,目前主要通过制造工艺的改进和大规模生产的提高来实现燃料电池的成本降低。

4. 燃料电池技术的发展前景燃料电池技术因其高效、清洁、安全和可持续等优点而备受关注,并已经在一些领域中得到广泛应用,尤其是在生产电力的领域中。

未来随着技术的提高和成本的降低,燃料电池技术的发展前景将更加广阔,尤其是在移动设备和汽车领域的应用,燃料电池技术将成为全球能源产业的一个重要组成部分。

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对燃料电池的再认识非常有幸,这学期能够聆听来自海外高材生,海归博士林俊老师的燃料电池课。

我对化学有着别样的情节非常愿意也主动的去听老师讲课,对于选修课我敢说我没有像其他任何一门选修课一样为了学分而是完全凭着自己的一分兴趣,一份对化学的热爱。

期末了,林俊老师让我们去用论文的方式用自己的观点去重新回顾一下所学过的内容。

我查认真查阅了资料,浏览了许多文献,让我对燃料电池有了更加理性的了解。

下面我就谈谈我对它的认识。

首先谈到燃料电池,个人觉得不得不提一下能源,新能源的发展,各我国的能源状况。

这也算是发展燃料电池的一个原因吧。

我国能源的现状我们形容祖国经常会用到“地大物博”一词,但事实表明我们的能源和资源总量并不丰富,由于我国人口众多,人均资源能源的占有量从世界整体水平看存在着明显的差距。

严峻的形势让人触目惊心。

从能源总量来看,我国是世界第二大能源生产国和第二能源消费国。

据资料显示,截止到2004年底,我国石油剩余可采储量23亿吨,占世界总量的1.4%;天然气剩余可采储量2.23万亿立方米,占世界天然气可采储量总量的1.2%;煤炭剩余可采储量1145亿吨,占世界总量的12.6%等。

就可采储量而言,有关专家估计,若按目前的开采水平,我国石油资源和东部的煤炭资源将在2030年耗尽,水力资源的开发也将达到极致。

就质量而言,我国能源资源以煤炭为主,按各种燃料的热值计算,在目前的探明储量下,世界能源资源中,固体燃料和液体、气体燃料的比例为4:1,而我国则远远落后于这一比值。

目前,在世界能源产量中,高质量的液、气体能源所占比例为60.8%,而我国仅为19.1%。

2004年,中国一次能源消费总量19.7亿吨标准煤,比上年增长15.2%。

其中,煤炭消费量18.7亿吨,原油2.9亿吨,天然气415亿立方米。

从人均水平来看,2004年中国人均一次能源消费量1.08吨油当量,为世界平均水平1.63吨油当量的66%,是美国人均8.02吨油当量的13.4%,日本人均3.82吨油当量的28.1%。

从能源结构来看,2004年一次能源消费中,煤炭占67.7%,石油占22.7%,天然气占2.6%,水电等占7.0%。

这些只是部分能源消费情况,其形势不容乐观。

面对国家这样的能源现状,触目惊心的数据,提醒着我们应更冷静、更客观地面对中国的能源问题。

人们不能再大手大脚的对待现有的能源,从现在开始我们应该树立节约能源、适度消费的观念。

完全可以看得出来不仅是我国全世界范围内在短短100年时间的高速发展带来了巨大的能源危机,新能源也因此运营而生。

新能源的分类与应用所谓能源是指煤炭、太阳能、风能、水能、天然气、地热能、核能等等。

能源家族的成员分类:从能源产生的方式可分为一次能源和二次能源。

所谓一次能源,是指直接取自自然界没有经过加工转换的各种能量和资源,它包括:原煤、天然气、太阳能、水能、风能、地热等;为了满足生产和生活的需要,有些能源要加工转换后使用,成为二次能源,指由一次能源经过加工转换以后得到的另一种形态的能源产品,例如:电力、蒸汽、煤气、汽油、柴油等。

从能源是否可再利用的角度,一次能源可再次被分为再生能源和非再生能源两大类。

可再生能源,是指在自然界中可不断再生并可以持续利用的资源,它主要包括太阳能、风能、水能、地热能、生物质能等;而非再生能源,是指经过亿万年的,短期内无法恢复的能源,包括原煤、原油、天然气、油页岩、核能等。

随着我们使用越来越多,它就会变得越来越少,直到用到枯竭为止,在自然界中它们将不会再生。

根据能源消耗后是否造成环境污染可分为非清洁型能源和清洁型能源。

对环境污染大的能源称为非清洁型能源,包括煤炭、石油等;对环境无污染或污染小的能源称为清洁型能源,包括水能、太阳能、风能和核能等。

根据使用的类型又可分为常规能源和新型能源。

常规能源是指经过相当长的历史时期已经被人类长期广泛利用的能源。

它包括一次能源中的可再生的水力资源和不可再生的煤炭、石油、天然气等资源。

新型能源是指采用新的科学技术才能开发和利用并有发展潜力的能源,包括太阳能、风能、地热能、海洋能、生物能以及用于核能发电的核燃料等。

能源家族成员种类繁多,而且新成员的不断加入也使这个大家庭得到不断的更新和扩充。

新能源的建设与开发越来越受大大家的重视。

而具有众多有点的燃料电池自然成为人们的宠儿。

那我们就来看看燃料电池的一些基本知识。

燃料电池的历史燃料电池的历史可以追溯到第19世纪英国法官和科学家William Robert Grove 爵士的工作。

1839年,Grove所进行的电解作用实验——使用电将水分解成氢和氧——是人们后来称之为燃料电池的第一个装置。

Grove推想到,如果将氧和氢反应就有可能使电解过程逆转产生电。

为了证实这一理论,他将二条白金带分别放入二个密封的瓶中,一个瓶中盛有氢,另一个瓶中盛有氧。

当这二个盛器浸入稀释的硫酸溶液时,电流开始在二个电极之间流动,盛有气体的瓶中生成了水。

为了升高所产生的电压,Grove将几个这种装置串联起来,终於得到了他所叫做的“气体电池”。

“燃料电池”一词是1889年由Ludwig Mond 和Charles Langer 二位化学家创造的,他们当时试图用空气和工业煤气制造第一个实用的装置。

人们很快发现,如果要将这一技术商业化,必须克服大量的科学技术障碍。

因此,人们对Grove 发明的早先兴趣便开始淡漠了。

直到上个世纪末,内燃机的出现和大规模使用矿物燃料使得燃料电池被论为仅仅是一次科学上的奇特事例。

接下来, 燃料电池历史的主要一章是由剑桥大学的工程师Francis Thomas Bacon博士完成的。

1932年,Bacon想到了Mond 和Langer发明的装置,并对其原来的设计作了多次修改,包括用比较廉价的镍网代替白金电极, 以及用不易腐蚀电极的硫酸电解质代替碱性的氢氧化钾。

Bacon将这种装置叫做Bacon电池,它实际上就是第一个碱性燃料电池(alkaline fuel cell, AFC)。

不过,在经历27年后,Bacon才真正制造出能工作的燃料电池。

1959年,他生产出一台能足够供焊机使用的5 kW机器。

不久,人们很快发现,除Bacon之外,Allis-Chalmers 公司的农业机械生产商Harry Karl Ihrig也在这一年的晚期制造出第一台以燃料电池为动力的车辆。

将1008块他生产的这种电池连在一起,这种能产生15 kW的燃料电池组便能为一台20马力的拖拉机供电。

上述发展为今天人们所知的燃料电池的商业化奠定了基础。

燃料电池的现代发展史可以论为起始于20世纪60年代初期。

当时,美国政府的新机构国家航空和宇宙航行局(NASA)正寻找为其即将进行的一系列无人航天飞行提供动力的方法。

由于使用干电池太重,太阳能价格昂贵,而核能又太危险,NASA业已排除这几种现有的能源,正着手探索其它解决办法。

燃料电池正好吸引了他们的视线,NASA便资助了一系列的研究合同,从事开发实用的燃料电池设计。

这种研究获得了第一个质子交换膜(Proton Exchange Membrane, PEM)。

1955年,就职于通用电器公司(GE)的化学家Willard Thomas Grubb进一步改进了原来的燃料电池设计,使用磺化的聚苯乙烯离子交换膜作为电解质。

三年后,另一位GE的化学家Leonard Niedrach 发明了一种将白金存放在这种膜山上的方法,从而制造出人们所知的“Grubb-Niedrach燃料电池”。

此后,GE继续与NASA合作开发这一技术,终于在Gmini空间项目中得到应用。

这便是第一次商业化使用燃料电池。

20世纪初期,飞机制造商Pratt&Whitney获得使用Bacon的碱性燃料电池专利的执照,并着手对原来的设计进行修改,试图减轻其重量。

Pratt&Whitney成功地开发了一种电池,其使用寿命比GE的质子交换膜的寿命长得多。

正因为如此,Pratt&Whitney获得了NASA 的几项合同,为其阿波罗航天飞机提供这种燃料电池。

从此,这种碱性电池便用于随后的大多数飞行任务,包括航天飞机的飞行。

使用燃料电池作为能源的另一好处就是它能产生可饮用水作为副产品。

尽管在空间应用方面获得了令人感兴趣的发展,然而截至目在地面应用方面却有鲜为人知的进展。

1973年的石油禁运引发了人们对燃料电池动力在地面应用的重新兴趣,因为许多政府期望降低对石油进口的依赖性。

不计其数的公司和政府部门开始认真地研究解决燃料电池大规模商业化的障碍的方法。

在整个20世纪的70年代和80年代,大量的研究工作都致力于开发所需的材料,探索最佳的燃料源,以及迅速降低这种异乎寻常技术的成本。

最后,直到20世纪90年代,也就是Grove试验之后的150多年,正如第一个燃料电池揭开其面纱那样,一种廉价的,清洁的,可再生的能源最终变成了事实。

在这十年中,技术上的突破包括加拿大公司Ballard在1993年推出的第一辆以燃料电池为动力的车辆。

二年后,Ballard和Daimler Benz公司都生产出每升1 kW的燃料电池组。

在过去的几年中,许多医院和学校都安装了燃料电池,大多数汽车公司也已设计出其以燃料电池为动力的原型车辆。

在北美和欧洲的许多城市,如芝加哥,温哥华等,以燃料电池为动力的公共汽车正在投入试用,人们正期望在不久的将来能将这种车辆投放市场。

在未来的几十年中,鉴于人们对耗竭现有库存自然资源的担心,以及愈来愈多的人意识到大量焚烧矿物燃料对环境的破坏,必将促使燃料电池在移动和静态能源的发展。

19世纪所显露的科学上的奇特事例将成为21世纪以及以后年代的能源。

由此可见燃料电池的历史是既年轻又古老的,年轻在于它毕竟是新能源相对于煤炭等等来说他它在这个世界上亦不过百年,说它古老他却又贯穿了整个工业革命。

下面我们就走近它看看它的真面貌。

燃料电池技术与分类。

燃料电池通过氧与氢结合成水的简单电化学反应而发电。

它的种类可以多种多样,但都基于一个基本的设计,即它们都含有二个电极,一个负阳极和一个正阴极。

这二个电极被一个位于这它们之间的、携带有充电电荷的固态或液态电解质分开。

在电极上,催化剂,例如白金,常用来加速电化学反应。

燃料电池依据其电解质的性质而分为不同的类型,每类燃料电池需要特殊的材料和燃料,且使用于其特殊的应用。

本文后面的部分将以质子交换膜燃料电池为例介绍燃料电池概念的科学技术发展,同时也讨论一些其它主要设计的特点和应用。

质子交换膜燃料电池(PEMFC)该技术是General Electric公司在20世纪50年代发明的,被NASA用来为其Gemini空间项目提供动力。

目前这种燃料电池是汽车公司最喜欢使用的一类燃料电池,用来取代原来使用的内燃机。

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