燃料电池是什么

发布时间:2016-11-12 05:09

自然科学是关于自然界的物质现象及其运动规律的知识体系。它把自然界划分为不同的研究领域或层次,分门别类地研究各个领域或层次的物质的形态、结构、性质及其运动规律,形成各科的系统知识,以此构成整个自然科学的知识体系。

自然科学是人类认识自然的智慧结晶,是系统化了的理性认识,以概念、公式、定理、定律等构成其理论体系。自然科学的理论是经过实践检验的,具有客观真理性;它是一种社会意识形式,但不同于文学、艺术、宗教、哲学、法律、道德等意识形式。它所反映的是关于自然界的物质现象及其运动规律的客观真理,具有超民族性、超阶级性和历史继承性;在阶级社会中,由谁来研究、掌握、运用自然科学,往往带上阶级的烙印。自然科学不是社会上层建筑,而是生产力,是知识形态的生产力,通过教育和技术发明等途径可转入生产力的三个要素,并入生产过程,成为直接的生产力;随着生产水平的提高,自然科学的因素在生产力中所占的地位越来越重要,成为“第一生产力”;自然科学推动生产力的发展最终引起生产关系的变革,导致社会革命,成为最高意义上的革命力量。人类的科学活动源于生产实践,自然科学的发生和发展的根本动力是社会生产,同时受着社会政治、经济、思想,文化以及自然科学内部矛盾运动的制约。

据专家介绍,燃料电池是举世公认的高效、便捷及有益于环境的绿色能源装置。它利用物质发生化学反应时释放的能量直接将其变换为电能,工作时需要连续不断地向其供给活物质——燃料与氧化剂。因为是将燃料通过化学反应释放出能量变为电能输出,所以被称为“燃料电池”。燃料电池是利用水的电解的逆反应的“发电机”,由正极、负极和夹在中间的电解质构成,其中负极供给燃料、正极提供氧化剂。中间是电解质,如果电解质是固体,就被称为固体氧化物燃料电池,即 S OFC。

普通的锰干电池的化学反应物是事先存放在电池内部的,电池向外供电时,反应物质被消耗却得不到补充,反应物质一旦消耗空,电池就不能再继续供电;对于蓄电池而言,则必须充入反向电流使其反应物质得到恢复,才能继续工作。燃料电池则不同,因为氧化剂是从外部输入的,只要它们得到了不断的供给,燃料电池就可以源源不断地向外供电。

高温固体氧化物燃料电池直接把化学能转化为电能,不经过中间环节,减少能量的损失,发电效率达45%以上,总发电率可达到85%以上。燃料使用面广,余热利用率高。这种电池由于电解质电导率不高,必须在高温下操作,连接密封材料必须使用铂等稀贵金属,电池成本随之大大增加。

目前我国已经研制成功的新型中温陶瓷膜燃料电池,是一种以陶瓷膜作为电解质的燃料电池。电池部件薄膜化以后,降低了电池的内阻,提高了有用功率的输出,从而不需要高温的条件实现了中温化,操作温度降到680~500℃。这种新型燃料电池继承了高温 S OFC的优点,同时降低了成本。

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