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下一代储能电池:六种燃料电池介绍

导读: 质子交换膜燃料电池(PEMFC)使用水基的酸性聚合物膜作为其电解质,具有铂基电极。PEMFC电池在相对低的温度(低于100摄氏度)下操作并且可以定制电输出以满足动态功率需求。由于相对低的温度和使用基于贵金属的电极,这些电池必须在纯氢气下操作。

MCFC

下一代储能电池:六种燃料电池介绍

熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)使用悬浮在多孔陶瓷基体中的熔融碳酸盐作为电解质。通常使用的盐包括碳酸锂,碳酸钾和碳酸钠。

它们在高温,约650℃下操作,并且具有与此相关的几个优点。首先,高操作温度显着提高反应动力学,因此不需要用贵金属催化剂提高这些。较高的温度还使得电池比较低温度的系统不容易发生一氧化碳中毒。因此,MCFC系统可以在各种不同的燃料(包括煤衍生的燃料气体,甲烷或天然气)上操作,消除了对外部重整器的需要。

与MCFC单元相关的缺点源于使用液体电解质而不是固体,并且需要在阴极处注入二氧化碳,因为碳酸根离子在阳极发生的反应中被消耗。还存在高温腐蚀和电解质的腐蚀性质的一些问题,但是现在可以控制这些问题以实现实际的寿命。

MCFC用于大型固定发电。大多数燃料电池发电厂的兆瓦容量使用MCFC,大型热电联产(CHP)和联合冷却和电力(CCP)工厂。这些燃料电池可以以高达60%的燃料电转化效率工作,并且在还利用过程热的CHP或CCP应用中,整体效率可以超过80%。

PAFC

下一代储能电池:六种燃料电池介绍

磷酸燃料电池(PAFC)由阳极和阴极组成,阳极和阴极由在碳上的精细分散的铂催化剂和保持磷酸电解质的碳化硅结构制成。它们相当耐一氧化碳中毒,但在生产电力方面往往比其他燃料电池类型具有更低的效率。然而,这些电池在约180℃的适度高温下操作,并且如果该过程热用于热电联产,则总效率可以超过80%。

这种类型的燃料电池用于具有100kW至400kW范围的输出的固定式发电机中,以为世界上的许多商业场所提供动力,并且它们也在大型车辆(例如公共汽车)中得到应用。在2001年之前出售的大多数燃料电池单元使用PAFC技术

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