燃料與氧化劑的化學能通過電化學反應直接轉換成電能的發(fā)電裝置。燃料電池理論上可在接近100%的熱效率下運行，具有很高的經濟性。目前實際運行的各種燃料電池，由于種種技術因素的限制，再考慮整個裝置系統的耗能，總的轉換效率多在45%～60%范圍內，如考慮排熱利用可達80%以上。此外，燃料電池裝置不含或含有很少的運動部件，工作可靠，較少需要維修，且比傳統發(fā)電機組安靜。另外電化學反應清潔、完全，很少產生有害物質。所有這一切都使得燃料電池被視作是一種很有發(fā)展前途的能源動力裝置。燃料電池是一種電化學的發(fā)電裝置,等溫的按電化學方式,直接將化學能轉化為電能而不必經過熱機過程,不受卡諾循環(huán)限制,因而能量轉化效率高,且無污染,正在成為理想的能源利用方式。質子交換膜工作溫度較高會使其含水量急劇降低。上海離子Fumatech膜制氫
氫氧燃料電池的主要特點1.產物是水，清潔環(huán)保；2.容易持續(xù)通氫氣和氧氣,產生持續(xù)電流；3.能量轉換率較高,超過80%(普通燃燒能量轉換率30%多)；4.可以組合為燃料電池發(fā)電站,排放廢棄物少,噪音低,綠色發(fā)電站。作為極具發(fā)展前途的新動力電源，氫氧燃料電池的應用領域是多方面的：大型電站發(fā)電、便攜移動電源、應急電源、家庭電源、飛機、汽車、軍艦。將電池反應產物（水）通過電解器轉變成反應物（氫和氧），再重復使用以產生電能的燃料電池，由燃料電池和電解器兩部分組成?？梢宰鳛榇蠊β侍栯姵仃囯娫聪到y的貯能裝置。有日照時，太陽電池陣提供電能給航天器負載，還用于將水電解成氫和氧，使部分電能貯存起來。航天器進入陰影區(qū)太陽電池不能發(fā)電或供電不足時，由這種燃料電池供電。氫氧燃料電池是不需要將還原劑和氧化劑全部儲藏在電池內的裝置。山東富馬泰科Fumatech膜系統工程燃料電池其原理是一種電化學裝置，其組成與一般電池相同。
質子交換膜的流場板一般是指按一定間隔開槽的石墨板，開的槽子就是流道，在槽子之間形成流道間隔。流場的作用是引導反應氣體的流動方向，確保反應氣體均勻分配到電極各處，并經擴散層到達催化層進行電化學反應。在常見的質子交換膜燃料電池中，有的流場板與雙極板是分體的，如網狀流場板等；有的流場板與雙極板是一體的，如點狀流場和部分蛇形流場板等，與雙極板一體的流場除了具有上述流場板的功能以外，還要兼顧雙極板的作用。石墨雙極板有純石墨雙極板和模鑄石墨雙極板兩種形式。
氫氧燃料電池按電池結構和工作方式分為離子膜、培根型和石棉膜三類。①離子膜氫氧燃料電池：用陽離子交換膜作電解質的酸性燃料電池,現代采用全氟磺酸膜。電池放電時,在氧電極處生成水，通過燈芯將水吸出。這種電池在常溫下工作、結構緊湊、重量輕,但離子交換膜內阻較大,放電電流密度小。②培根型燃料電池：屬堿性電池。氫、氧電極都是雙層多孔鎳電極(內外層孔徑不同)，加鉑作催化劑。電解質為80%～85%的苛性鉀溶液，室溫下是固體，在電池工作溫度(204～260°C)下為液體。這種電池能量利用率較高，但自耗電大，起動和停機需較長的時間（起動需24小時，停機17小時）。③石棉膜燃料電池：也屬堿性電池。氫電極由多孔鎳片加鉑、鈀催化劑制成，氧電極是多孔銀極片，兩電極夾有含35%苛性鉀溶液的石棉膜，再以有槽鎳片緊壓在兩極板上作為集流器,構成氣室,封裝成單體電池。放電時在氫電極一邊生成水,可以用循環(huán)氫的辦法排出,亦可用靜態(tài)排水法。這種電池的起動時間只15分鐘，并可瞬時停機。影響質子交換膜工作性能的因素：燃料電池的工作條件。
陰離子交換膜是新型能量轉換裝置的重要構成部分，其使用性能是否符合要求是新能源電池能否得到商業(yè)化應用的基本前提，所以各國對陰離子交換膜的研究爭先恐后，相繼開發(fā)出具有不同結構、應用于不同類型電池的電解質隔膜。我國中科院化物所及各高校也紛紛加大了電池及其膜材料的研究力度，近年來也取得了一定成果，這也是我國新能源技術研究與利用的重要組成部分。離子交換膜燃料電池也稱聚合物電解質燃料電池或質子交換膜燃料電池。正、負極均用載鉑的催化劑電極材料直接壓在膜的兩邊，形成所謂“零間隙”，電池結構緊湊。由于使川鉑作電催化劑，可在4}一6I1℃工作。離子交換膜應有良好的離子導電能力，耐氧化，穩(wěn)定性好并能防止氣體穿透，常用全氟磺酸型漠，但價貴。雙極膜是新型的離子交換復合膜，它通常由陽離子交換層、中間界面親水層和陰離子交換層復合而成。河北PEM水電解Fumatech膜氫分離
陰離子交換膜的本質是一種堿性電解質。上海離子Fumatech膜制氫
質子交換膜的復合膜能夠改善膜的機械強度和穩(wěn)定性，而且膜可以做得很薄，減少了全氟磺酸材料的用量，降低了膜的成本，同時較薄的膜還改善了膜中水的分布，提高了膜的質子傳導性能。另一個選擇是尋找新的低氟或非氟膜材料。此外，還可以采用無機酸與樹脂的共混膜，不只可以提高膜的電導率，還可以提高膜的工作溫度。電催化劑是質子交換膜燃料電池中的關鍵性技術焦點所在。為了加快電化學反應速度，氣體擴散電極上都含有一定量的催化劑。由于燃料電池的低運行溫度，以及電解質酸性的本質，故應用的催化劑層需要貴金屬。上海離子Fumatech膜制氫
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