氢燃料电池简介

氢燃料电池及其工作原理

燃料电池是一种清洁、无排放的传统燃烧过程的替代品，它利用氢通过电化学反应产生能量。通过可持续的方式生产氢气，这些电池将变得更加环保。

燃料电池技术有多种种类，但它们具有相似的功能。所有燃料电池在电解质的两侧都有正极和负极。在质子传导燃料电池中，将氢送入阳极，催化剂被用来产生正电荷离子，这些正电荷离子通过电解质流到阴极。这会产生电流，从而产生电。同时，在阴极，空气被送入系统，并与催化剂、氢离子和电子结合，产生热和水作为副产品。

燃料电池类型

碱性燃料电池 AFC

碱性燃料电池是最古老的商业化燃料电池，最早由弗朗西斯·培根（Francis Bacon）于1932年发明。AFC含有饱和碱性溶液的多孔电极，这些电极被氢氧化物电解质隔开。由于它们对二氧化碳高度敏感，它们的反应需要纯氧或高度净化的空气。在20世纪60年代，美国国家航空航天局(NASA)曾用它们为阿波罗号(Apollo)和航天飞机项目的机组人员提供电力和水。由于碱性燃料电池发展得非常好，因此它是目前生产成本最低的燃料电池。

固体氧化物燃料电池 SOFC

固体氧化物燃料电池包含一个固体陶瓷电解质层，可以加热到非常高的温度（1000°C，1800°F）并传导氧离子。它们的主要用途是用于小型住宅和商业应用的固定式发电系统。虽然SOFC与许多燃料类型兼容并提供长期稳定性，但较高的工作温度在材料兼容性和较长的启动时间方面带来了挑战。

质子交换膜燃料电池 PEMFC

质子交换膜燃料电池使用一种特殊的电解质膜，它在阳极和阴极之间传导质子。与其他燃料电池相比，PEMFC具有更高的功率密度、更轻的重量和更小的体积，这使得它们除了固定应用外，还非常适合用于汽车和交通运输领域。这是一个相当新的发展，研究努力集中在通过降低成本和提高效率来提高生存能力。

熔融碳酸盐燃料电池 MCFC

熔融碳酸盐燃料电池像SOFC一样在高温下工作，尽管它们使用的是熔融碳酸盐盐混合物电解质。MCFC正在开发用于电力、军事和工业应用。

磷酸燃料电池 PAFC

磷酸燃料电池自1961年问世以来就一直使用磷酸作为电解质。这些电池主要用于固定式发电应用，尤其是输出功率范围为100-400 kW的那些。与PEMFC相比，优点是它们能够处理高浓度杂质。

有关燃料电池电动汽车的更多信息

燃料电池电动汽车燃料电池电动汽车（FCEVs）是发展重点的主要领域，在流行媒体中经常讨论。这些车辆使用燃料电池产生的能量而不是标准的内燃机技术进行操作。与电动汽车相比，丰田Mirai等FCEV的行驶续航里程更具竞争力，并且注油速度非常快。但是，在FCEV能够有效扩展之前，必须克服一些挑战-高昂的价格标签和不足的氢基础设施。

Alicat Scientific是用于各种应用的质量流量测量和控制解决方案的制造商，始终致力于与创造更安全，清洁和健康的未来的人们一起工作。我们为氢燃料电池汽车及更广泛的行业提供支持，为燃料电池开发的各个方面提供多种质量流量计解决方案，从燃料电池中的泄露检测到用于电解的流动去离子水。