鹼性溶液燃料電池(如電解質溶液為koh溶液或naoh 溶液,電極為惰性電極)。
固定正極反應式:o2+2h2o+4e-=4oh- 反應過程:o2+4e-=2o2-,2o2-+2h2o=4oh-
o2-在鹼性條件下不能單獨存在,只能結合h2o生成oh-。例: ch3oh|koh(aq)|o2 總反應式:2ch3oh+3o2+4oh-=2co3 2-+6h2o。( 反應過程:2ch3oh+3o2=2co2+4h2o,2co2+4oh-= 2co3 2-+2h2o)正極反應式:3o2+6h2o+12e-=12oh- (o2+2h2o+4e-=4oh-)負極反應式:2ch3oh+16oh--12e-=2co3 2-+12h2o(ch3oh+8oh--6e-=co3 2-+6h2o)電解液ph變化:ph變小。(從總反應看,既反應了鹼又生成水,使電解液鹼性減弱)
酸性溶液燃料電池(如電解質溶液為h2so4 溶液或h3po4 溶液,電極為惰性電極)。
固定正極反應式:o2+4h++4e-=2h2o 反應過程:o2+4e-=2o2-,2o2-+4h+=2h2o o2-在酸性條件下不能單獨存在,只能結合h+生成h2o。例: ch3ch2oh|h2so4(30%)|o2 總反應式:ch3ch2oh+3o2=2co2+3h2o。反應過程:ch3ch2oh+3o2=2co2+3h2o,生成物不與電解液反應此反應,即為總反應式。正極反應式:3o2+12++12e-=6h2o (o2+4h++4e-=2h2o)負極反應式:ch3ch2oh+3h2o-12e-=2co2+12h+ 電解液ph變化:ph變大。(從總反應看,反應生成水,稀釋電解液,使電解液酸性減弱)
.熔融鹽燃料電池(熔融k2co3 或li2co3 或li2co3—na2co3)。
固定正極反應式:o2+4e-+2co2=2co3 2- 例:熔融鹽燃料電池具有高的發電效率,因而受到重視,可用 li2co3 和na2co3 的熔融鹽混合物作電解質,co為陽極燃氣,空氣與co2 的混合氣為陰極助燃氣, 製得在650℃下工作的燃料電池,完成有關的電池反應式:總反應式:2co+o2=2co2。正極反應式:o2+4e-+2co2=2co3 2- 負極反應式:2co+2co3 2--4e-=4co2 (co+co3 2--2e+=2co2)
固體氧化物燃料電池(電池的電解質傳遞o2-)。
固定正極反應式:o2+4e-=2o2- 例:一個電極通入空氣,另一個電極通入ch4,電池的電解質是摻雜了y2o3 的zro2 晶體,它在高溫下能傳遞o2-。
總反應式:ch4+2o2=co2+2h2o。
正極反應式:2o2+8e-=4o2- (o2+4e-=2o2-)負極反應式:ch4+4o2--8e-=co2+2h2o
鹼性溶液燃料電池(如電解質溶液為koh溶液或naoh 溶液,電極為惰性電極)。
固定正極反應式:o2+2h2o+4e-=4oh- 反應過程:o2+4e-=2o2-,2o2-+2h2o=4oh-
o2-在鹼性條件下不能單獨存在,只能結合h2o生成oh-。例: ch3oh|koh(aq)|o2 總反應式:2ch3oh+3o2+4oh-=2co3 2-+6h2o。( 反應過程:2ch3oh+3o2=2co2+4h2o,2co2+4oh-= 2co3 2-+2h2o)正極反應式:3o2+6h2o+12e-=12oh- (o2+2h2o+4e-=4oh-)負極反應式:2ch3oh+16oh--12e-=2co3 2-+12h2o(ch3oh+8oh--6e-=co3 2-+6h2o)電解液ph變化:ph變小。(從總反應看,既反應了鹼又生成水,使電解液鹼性減弱)
酸性溶液燃料電池(如電解質溶液為h2so4 溶液或h3po4 溶液,電極為惰性電極)。
固定正極反應式:o2+4h++4e-=2h2o 反應過程:o2+4e-=2o2-,2o2-+4h+=2h2o o2-在酸性條件下不能單獨存在,只能結合h+生成h2o。例: ch3ch2oh|h2so4(30%)|o2 總反應式:ch3ch2oh+3o2=2co2+3h2o。反應過程:ch3ch2oh+3o2=2co2+3h2o,生成物不與電解液反應此反應,即為總反應式。正極反應式:3o2+12++12e-=6h2o (o2+4h++4e-=2h2o)負極反應式:ch3ch2oh+3h2o-12e-=2co2+12h+ 電解液ph變化:ph變大。(從總反應看,反應生成水,稀釋電解液,使電解液酸性減弱)
.熔融鹽燃料電池(熔融k2co3 或li2co3 或li2co3—na2co3)。
固定正極反應式:o2+4e-+2co2=2co3 2- 例:熔融鹽燃料電池具有高的發電效率,因而受到重視,可用 li2co3 和na2co3 的熔融鹽混合物作電解質,co為陽極燃氣,空氣與co2 的混合氣為陰極助燃氣, 製得在650℃下工作的燃料電池,完成有關的電池反應式:總反應式:2co+o2=2co2。正極反應式:o2+4e-+2co2=2co3 2- 負極反應式:2co+2co3 2--4e-=4co2 (co+co3 2--2e+=2co2)
固體氧化物燃料電池(電池的電解質傳遞o2-)。
固定正極反應式:o2+4e-=2o2- 例:一個電極通入空氣,另一個電極通入ch4,電池的電解質是摻雜了y2o3 的zro2 晶體,它在高溫下能傳遞o2-。
總反應式:ch4+2o2=co2+2h2o。
正極反應式:2o2+8e-=4o2- (o2+4e-=2o2-)負極反應式:ch4+4o2--8e-=co2+2h2o