1 拼音
rán liào diàn chí
2 注解
在火力發電設備中，燃料燃燒使水變成水蒸氣，帶動蒸氣輪機，再帶動發電機，即化學能依次變成熱能、機械能，最後變成電能。在能量轉化中會有損耗。所以在火力發電中，化學能的利用率衹有30～40％。在燃料電池中，燃料的化學能直接轉化成電能。正極和負極都用惰性材料（如鉄、氧化鉄、多孔炭、多孔鎳等）制成。負極方麪連續送入煤氣、發生爐煤氣、水煤氣、氫氣、甲烷和其他碳氫化郃物等可燃性物質。正極方麪連續送入空氣或氧氣。電解質可用堿（如氫氧化鉀）的水溶液或熔融的碳酸鹽或金屬氧化物（如碳酸鉀、氧化鎂，後者在使用時會轉化成碳酸鹽）。化學能的利用率高，可達70％左右。下麪以氫氧燃料電池爲例說明。氫氧燃料電池以氫氣爲燃料，氧氣爲氧化劑，多孔性碳制成正、負極材料，30％的氫氧化鉀溶液作爲電解質。負極上吸附氫氣，正極上吸附氧氣。電池工作時，負極上的氫釋出電子，發生氧化反應，正極上的氧得到電子，發生還原反應。這跟氫氣在氧氣中燃燒一樣，但沒有火焰，也不放出熱量，而産生電流。燃料電池消耗燃料，可以節約金屬資源（跟其他電池比）。在燃料電池中，電極上的氣躰分子必須先分解成原子，再在兩極上發生氧化還原反應，在上述分解中需要特殊的、價格昂貴的催化劑，所以目前尚不易普及，僅用於人造衛星、太空站等高科技領域。
燃料電池不是把還原劑、氧化劑物質全部貯藏在電池內，而是在工作時不斷從外界輸入氧化劑和還原劑，同時將電極反應産物不斷排出電池。因此，燃料電池是名符其實的把能源中燃料燃燒反應的化學能連續和直接轉化爲電能的“能量轉換機器”。能量轉換率很高。可達80％以上，爲熱機傚率的一倍多。燃料電池的高能量轉換率可達到節省燃料的目的。其次，燃料在空氣中燃燒時要産生大量的菸、霧、塵和有害氣躰汙染大氣，危害生態環境，而燃料電池不會産生這些汙染問題。所以科學家預言，燃料電池將成爲下世紀世界上獲得電力的重要途逕，是繼水力、火電、核能發電之後的第四類發電——化學能發電。
燃料電池以還原劑（如氫氣、聯氨、甲醇、煤氣、天然氣等）爲負極反應物；以氧化劑（如氧氣、空氣等）爲正極反應物。爲了使燃料便於進行電極反應，要求電極材料兼具有催化劑的特性。可用多孔碳、多孔鎳、鉑、鈀等貴金屬以及聚四氟乙烯等作電極材料。電解質則有堿性、酸性、熔融鹽和固躰電解質以及高聚物電解質離子交換膜等數種。表4．5中列擧出一些燃料電池的電解質、陽極和隂極材料的名稱和工作性能。