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不同类型燃料电池的比较:6.7版本

【摘要】:图6-7形象地解释了我们所提及的三种燃料电池的运行过程。燃料电池并非只有这三种类型,尤其当向氢的另一气室中添加不同的反应物,可以扩展成多种不同的组合方式,从而形成其他类型的燃料电池。表6-2中燃料电池的相关数据只是针对氢气为燃料进行统计的。这种重整过程与燃料电池相结合,给SOFC以“内部连续重整”的能力。还有其他一些类型的燃料,由于不能逆向反应而无法通过电池单体生产,不宜用做储能介质,所以不再罗列。

图6-7形象地解释了我们所提及的三种燃料电池的运行过程。

燃料电池并非只有这三种类型,尤其当向氢的另一气室中添加不同的反应物,可以扩展成多种不同的组合方式,从而形成其他类型的燃料电池。表6-2没有列出所有的可能,只给出我们已经分析过的三种类型,以及熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)和磷酸燃料电池(PAFC)。在应用目标一栏中也只给出最常规的应用形式,但实际绝不限于此。

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图6-7 三个图说明了燃料电池的内部通量情况(A和C分别代表阳极和阴极)

6-2 燃料电池的主要类型及其主要特性

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表6-2中燃料电池的相关数据只是针对氢气为燃料进行统计的。这里需要特别说明的是,其他的一些燃料也是可行的,完全可以使用碳氢化合物作为燃料电池的燃料。例如,根据下面的化学反应方程式,甲醇可以直接替代氢气作为燃料:

CH3OH+H2O→CO2+6H++6e- (6-25)

由于质子是进行交换的离子,因此需要使用类似Nafion的质子交换膜。这种燃料电池称为直接甲醇燃料电池(DMFC),它的优点是可以在室温环境中运行,缺点是要排放二氧化碳。由于这种液态燃料容易补充,因而这种燃料电池特别适合于移动应用。

其他燃料还有甲烷CH4,在SOFC运行的高温区内,经过所谓的重整过程转变成氢气,所以与氢气一样可直接用于SOFC。这种重整过程与燃料电池相结合,给SOFC以“内部连续重整”的能力。还有其他一些类型的燃料,由于不能逆向反应而无法通过电池单体生产,不宜用做储能介质,所以不再罗列。