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  • 1 # LY後來我們還能邂逅嗎

    正極發生的反應:O2+2CO2 +4e-=2CO32。

    負極反應:CH4– 8e- + 4CO32-=5CO2 + 2H2O。

    由於電解質為熔融的K2CO3,且不含O2和HCO3,生成的CO2不會與CO32反應生成HCO3的,該燃料電池的總反應式為: CH4+2O2=CO2+2H2O。

    在熔融碳酸鹽環境中,其正極反應式為O2+2CO2 +4e-=2CO32。

    其電極反應式可利用總反應式減去正極反應式求得。



    擴充套件資料:

    甲烷燃料電池的反應方程式

    鹼性介質下的甲烷燃料電池

    負極:CH4+10OH- 8e-===CO32+7H2O

    正極:2O2+8e-+4H2O===8OH

    總反應方程式為:CH4+2O2+2OH-===CO32+3H2O


    酸性介質下的甲烷燃料電池

    負極:CH4-8e-+2H2O===CO2+8H+

    正極:2O2+8e-+8H+===4H2O

    總反應方程式為:2O2+CH4===2H2O+CO2

    反應情況:

    隨著電池不斷放電,電解質溶液的酸性減小;

    通常情況下,甲烷燃料電池的能量率大於甲烷燃燒的能量利用率。

    甲烷燃料電池化學方程式

    CH4+2O2+2OH-==CO32-+3H20

    就是CH4在O2中燃燒,生成的CO2和OH-反應生成CO32-

    正極在鹼性條件下的反應一定是:O2+4e-+2H2O==4OH-

    將總反應式減去正極反應式得到負極反應式,並將O2消去

    將總反應式減去正極反應式得到CH4-8e--4H2O+2OH-==CO32-+3H2O-8OH-

    移項得到負極反應式:CH4+10OH--8e-==CO32-+7H20

    燃料電池的優點與缺點:

    優點:

    1. 低汙染:使用氫氣與氧氣作為燃料,生成物只有水和熱,若使用烴類生成水,二氧化碳和熱,沒有汙染物。

    2. 高效率:直接將燃料中的化學能轉換成電能,故不受卡諾迴圈的限制。 3. 無噪音:電池本體在發電時,無需其他機件的配合,因此沒有噪音問題。 4. 用途廣泛:提供的電力範圍相當廣泛,小至計算器大至發電廠。

    5. 無需充電:電池本體中不包含燃料,只需不斷地供給燃料便可不停地發電。

    缺點:

    1. 燃料來源不普及:氫氣的儲存可說是困難又危險,而甲醇、乙醇、或天然氣

    缺乏供應系統,無法方便的供應給使用者。

    2. 無標準化的燃料:現今市面上有以天然氣、甲烷、甲醇與氫氣等作為燃料的

    電池,雖然提供消費者很多種選擇,但因為沒有單一化及標準化的燃料,要能夠營利是困難的,而且燃料種類的更換有可能使現有的供應系統進行改裝,產生額外的費用。


    正極發生的反應:O2+2CO2 +4e-=2CO32-負極反應:CH4– 8e- + 4CO32-=5CO2 + 2H2O


    由於電解質為熔融的K2CO3,且不含O2-和HCO3-,生成的CO2不會與CO32-反應生成HCO3 -的,該燃料電池的總反應式為: CH4+2O2=CO2+2H2O。

    在熔融碳酸鹽環境中,其正極反應式為O2+2CO2 +4e-=2CO32- 。

    其電極反應式可利用總反應式減去正極反應式求得

    正極為O2+4e-+2CO2=2CO32-

    負極為CH4-8e-+4CO32-=5CO2+2H2O

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