04月
30
2025
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氢氧燃料电池以碱为电解质放电反应

一、氢氧燃料电池以碱为电解质放电反应

氢氧燃料电池以碱为电解质放电反应

正极(O2)反应式:O2+2H2O+4e-=4OH-(还原反应),

负极(H2):2H2-4e-+4OH-=4H2O(氧化反应)

总反应:2H2+O2=2H2O

若是CH4燃料电池,以碱为电解质

首先是CH4的燃烧反应,CH4+2O2=CO2+2H2O

由于是碱,所以可以吸收生成的CO2,生成碳酸盐,即CO32-

因此总反应又可以写成,CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O

所以,负极反应:CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O(CO32-为碳酸根离子)

正极反应:O2+2H2O+4e-=4OH-

二、氢能能转化为电能吗

这里存在几个问题:

第一:不是所有能量都能用电能代替,有些场合必须用氢气

第二:制取氢气一般都用电解法,将电能转换为氢能,再把氢气点了,转化为电能,这不是没事找事吗?

第三,还有转换效率。氢能燃烧,用热能转化为电能,这和火力发电基本没区别了,虽然基本没污染,但能力损失太大了,要知道火力发电效率才40%左右,损失的能量比转换的电能还多。

第四,氢能源开发,技术重大突破,这容易做到吗?开发氢能不如开发太阳能

三、氢氧燃料电池原理

电解潮湿的氧气不可能凭空产生氢氧根离子,其实氢气的失去电子和氧气的得到电子从宏观讲是同步的,他们反应产生的能量使他们继续反应下去,像链子一样,那关键就在如何引发,但你说只要有一个这样的反应就他们就能自给自足了,而引发一个是多么容易的事啊,其实只要是氧化还原反反应都可以作成原电池的形式,如果不能理解就先记住这一点,再好好想想.

氢虽然在稳定状态,不可能说失去电子就失去电子,但燃料电池一定是放出能量的,得到的产物是水,那说明产物是更稳定的,自然界物质总有向更稳定物质变化的趋势,虽然其过程中要有克服一定活化能的过程,但如果外界能提供克服活化能的条件,这样的反应就一定可以发生的.