燃料电池技术综述

铅 、氧化镍等金属氧化物 ，氧或空气 ，卤素及其盐类，
含 氧 酸 及 其 盐 类 等 。 电解 质 则 是 具 有 良好 离子 导 电性 的材料 ， 酸 、 、 的水溶 液 ， 机 或无 机非水 溶 液 、 如 碱 盐 有 熔 融盐 或 固体 电解 质等 。 简 单 说 ，传 统 电池 就 是 一 种 集 能 量 存储 和 转换 于
学 起跑 ｄｉａｇｎ 术 线Ｉａ ｃ ｒ ｅ Ａ ｅ ｔＬ ｃｍＳｉ ｉ ｔｎ
池 内部 自发进行氧化 、还原等化 学反应 ，这种反应分 １ 噪声 低等 突 优 点 。 别 在 两个 电极 上 进 行 。负 极 活性 物质 由 电位 较 负 并 在
大学科普 《 器
如 前 所 述 ，燃 料 电池 工 作 原 理 与 传 统 电池 相 同 ，
工作原理 、＿作 方式两个方 面将燃料 电池与传统 电池和热机发 电机作 了类 比，辟清 了它们之 问的联 系和差异。此 外， Ｔ －
本 文还 简要 阐 述 了 当前 燃料 电池 大规 模 商 业 化 遇 到 的 主 要 问题 。
关键词 ：燃料 电池 ；综述 ；传统 电池 ；热机发 电机
１ 引 言 ．
在 电 解 质 中 稳 定 的 氧化 剂 组 成 ，如 二 氧 化 锰 、二 氧 化 应 燃 料 和 氧 化 剂 （ 且 不 断 排 除产 物 ），燃 料 电池 就 并 能 连 续 发 电 ，而 且 电极 不被 消耗 。这 样 看来 ，燃 料 电 池 即综 合 了传 统 电 池 以及 热 机 发 电两 种 获取 电能 方 式 的优 点和 长处 ，具有 相 当强 的竞 争能 力 。
燃 料 电池 可 以 高 效地 、环 境 友好 地 将 储 存 在 燃 料 中 的化 学 能 等 温 地转 化 为 电 能 ，氢 是燃 料 电池 的最 佳 燃料。
今 天 ，发 达 国家 中与 汽 车 、能 源相 关 的大 公 司 均
ｌ 已引 起 了世 界 各 国 的高 度 重 视 ，发 达 国家 已投 入 巨 资
电解 质 中稳 定 的 还 原 剂 组 成 ，如 锌 、镉 、铅 等 活 泼 金 ｝ 但 燃 料 电池 并 不 存储 能 量 ，它 仅作 为一 种 能 量 转 化 装
属和氢或碳氢化合物等。正极活性物质由电位较正并 Ｊ 置 ；其 工 作方 式 与热 机 发 电类 似 ，即 只要 能 连 续 地 供
在 加 速 进 行 燃 料 电池 的 开发 。专 家 们 预计 燃 料 电池 的
应用将在未来几年里激增 ，它广泛用于众多领域，小 １
到家用 电器 、手机 、笔 记 本 电脑 ； 大到 发 电站 、电 动汽
混 淆 了其 与传 统 电池 的 区 别 和 差 异 。 因此 ，笔 者 觉 得 很 有 必 要 结 合 当前 国际 、 国 内对 燃 料 电 池 的 研 究 情 况 对 燃 料 电 池 这 一 高 端 前 沿 的 技 术 进 行 一个 科 普 性 的介 绍 。
车 、 空航 天 等领 域 。 航
燃 料 电池 有 着 广 阔 的应 用 前 景 ，本 文通 过 收集 到
的各 种 资料 总 结 概括 了燃 料 电池 这 种新 技 术所 蕴 藏 的
前景 ：
２ 燃料 电池概述 ．
２１ 料 电 池 工 作 过 程 简 述 ．燃
关 于燃 料 电池 的具 体 Ｔ 作 过 程 ，读 者 可 以查 阅 相
支持 燃料 电池 技术 的研 究 和开 发 ｌ 国政府 也 将燃 料 ，我 电池 技 术列 入 国家 科 技 攻 关 计 划 之 中。现 在 ，燃 料 电
池及其相关技术 的研究与开发已经成 为近些年的热点 课题 ，在 国防和 民用 的电力 、汽车、通信等研究领域
的应 用 已取得 非 常有 意义 的进展 。 很 多读 者对 着 燃 料 电 池 这 个 概念 还很 陌生 ，甚 至
１ 燃料 电池 由于其能 量转 化效 率高 、 境 污染小 ， 、 环
被誉为 ２ 世纪 的新能源之一 ，它承载着人类实现高效 ｌ １
率 和零 排放 发 电 的梦想 …； ２、燃料 电池被 看 作是 继 火 电 、水 电和 核 电之后 的
｝ 关 专业 书 籍 Ｉ １ 文 仅就 笔 者 自己对燃 料 电池宏 Baidu Nhomakorabea Ｔ ］ ，本 ３
和超级材料之后的第 项尖端技术 口 。
新 能源技术被认为是新世纪世界经济发展 中最具 Ｉ
有决 定 性 影 响 的领 域 之 一 ，燃 料 电池 的 广 阔应 用 前 景
３ ０
【 师生寄语 】创特 色，树品牌 ，领教 育风骚 ；谋发展 ，提品位，展科 院风貌 。
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冶 金 学 院 曾 飞
作 过程 的认 识作 介 绍 。 －
第 四代发 电方 式 ； ３ 、燃 料 电池 被 认 为 是 ２ 世 纪 首选 的 高效 洁净 的 １ 发 电技 术 ，如 美 国把 燃 料 电池 列 为 仅 次 于 基 因组 计 划
本文认 为燃料 电池 的Ｔ作情况有 与传统 电池和热
机发电 （ 如汽 油发 电机 、柴 油发 电机 等 ） 似 的地方 ， 类 当然 更 有 其 独 特 的 特点 和 优 势 。 下 面将 来 分 析 和 介 绍 它 们之 间 的异 同之处 。 传 统 电池 （ 干 电池 、蓄 电 池 等 ） 我 们 来 说 并 如 对 不 陌 生 。该 类 电池 中 ，化 学 能 直 接转 变 为 电 能是 靠 电
燃 料 电池 技 术 综 述
姜 亮
（ 重庆大学 低品位能源利用技术及系统教 育部重点实验室， 重庆 ４ ０ ４ ０ ０ ４）
摘 要 ：燃料 电池作 为一种 新能源技 术 ，有着广 阔的应 用前景 。而很 多读者对燃料 电池这 个概 念还很 陌生 ，甚至混 淆 了
其与传统 电池 的区别和差异 。本 文主要 从燃料 电池的一般 定义 、分 类、特 点及应 用等 方面作 了综述性介 绍。本文还从