一氧化碳-氧燃料電池原理

一氧化碳-氧燃料電池是一種能量轉(zhuǎn)化裝置，它是按電化學原理，即原電池工作原理，等溫的把貯存在一氧化碳和氧化劑中的化學能直接轉(zhuǎn)化為電能，因而實際過程是氧化還原反應(yīng)。燃料電池主要由四部分組成，即陽極、陰極、電解質(zhì)和外部電路。一氧化碳氣和氧化氣分別由燃料電池的陽極和陰極通入。一氧化碳氣在陽極上放出電子，電子經(jīng)外電路傳導到陰極并與氧化氣結(jié)合生成離子。離子在電場作用下，通過電解質(zhì)遷移到陽極上，與一氧化碳反應(yīng)，構(gòu)成回路，產(chǎn)生電流。同時，由于本身的電化學反應(yīng)以及電池的內(nèi)阻，燃料電池還會產(chǎn)生一定的熱量。電池的陰、陽兩極除傳導電子外，也作為氧化還原反應(yīng)的催化劑。當燃料為碳氫化合物時，陽極要求有更高的催化活性。陰、陽兩極通常為多孔結(jié)構(gòu)，以便于反應(yīng)氣體的通入和產(chǎn)物排出。電解質(zhì)起傳遞離子和分離燃料氣、氧化氣的作用。為阻擋兩種氣體混合導致電池內(nèi)短路，電解質(zhì)通常為致密結(jié)構(gòu)。

將燃料與氧化劑的化學能通過電化學反應(yīng)直接轉(zhuǎn)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(jīng)濟性。實際運行的各種燃料電池，由于種種技術(shù)因素的限制，再考慮整個裝置系統(tǒng)的耗能，總的轉(zhuǎn)換效率多在45%～60%范圍內(nèi)，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(tǒng)發(fā)電機組安靜。另外電化學反應(yīng)清潔、完全，很少產(chǎn)生有害物質(zhì)。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 。

通CO的一極為負極，通O₂的一極為正極。

總反應(yīng)為：2CO O₂==2CO₂

正極反應(yīng)為：O₂ 4e^- 4H ==2H₂O

負極反應(yīng)為：2CO-4e^- 2H₂O==2CO₂ 4H

其中正極反應(yīng)是O2在酸性條件下的反應(yīng)，負極反應(yīng)是通過總反應(yīng)減去正極反應(yīng)得到 。

電池的活性物質(zhì)為H₂(g)和O₂(g)；根據(jù)電解質(zhì)性質(zhì)的不同有酸性、堿性、熔融鹽燃料電池；按使用溫度有低溫(75～100℃)、中溫(100～500℃)、高溫(500～1000℃)型燃料電池。例如離子交換膜低溫酸性氫-氧燃料電池，正、負極為少量貴金屬催化劑與導電金屬網(wǎng)制成，將它們分別壓于離子交換膜兩側(cè)，電解液為高濃度的磷酸，工作溫度為40～60℃。又如低溫堿性氫-氧燃料電池，負極為鎳粉和鉑、鈀燒結(jié)而成，正極為有效面積很大的銀電極，電解液為高濃度的KOH溶液，隔膜為石棉膜或鈦酸鉀膜，工作溫度為80～90℃。高溫固體電解質(zhì)燃料電池，復合氧化物(ZrO₂)0.85(CaO)0.15、(ZrO₂)0.9(Y₂O₃)0.1，碳酸鹽等為固體電解質(zhì)，高溫下它們的離子能夠?qū)щ?。將固體電解質(zhì)制成短管，在其內(nèi)外壁涂覆多孔的Pt作為正、負極。工作溫度為1000℃。

《一氧化碳檢測管(MT、67-1994)(MT 67-1994)》由中國標準出版社出版。2100433B

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基本誤差：0~100 ppm時，≤±1.5 2.0%真值

100~500 ppm時，≤±4.0%真值

500~2000 ppm時，≤±10.0%真值

0～10000ppm時，≤±10.0%真值

報 警 點：0～499ppm連續(xù)可調(diào)

充電時間: 4h～6h

電池連續(xù)工作時間：》10H

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