第8章现代化学的研究进展 池电力站的研究开发。 现有燃料电池除碱性氢氧燃料电池、磷酸型燃料电池外,还有高温固体 氧化物燃料电池、熔融碳酸盐燃料电池、醇类燃料电池等,在电力站开发、 航天飞船、军用、驱动电力车等众多方面有很好的发展前景,我国政府已经 宣布到2008年奥运会时,将在北京和上海的公交车上全面采用燃料电池作为 动力系统。 无论是哪种电池,在设计时必须满足许多条件,主要有:①能量转换的 速率大,以保证较大的电流:②电池活性物质的化学能不通过外电路的自放 电要小:③较高的电动势:④电池容量大;⑤能在较宽的温度范围内正常工 作。此外,材料还要价廉、安全、无毒等。 燃料电池比其它电池能更好地满足上述条件,而表现出其突出的优点, 无论与传统的火力发电、水力发电或核能发电相比,还是与以往的一次 次电池的化学电源相比,燃料电池都具有无可比拟的特点和优势。在研究和 较各种电力生产方法之后,科学家预言燃料电池将成为下个世纪世界上获 得电力的重要途径。因为燃料通过电池的方法来产生电力有许多优点 能量转化效率高火力发电受热机卡诺循环效率的制约,转换效率最高 只有35%左右,能源浪费严重:其它物理电池,如温差电池的效率为10%, 太阳能电池的效率为20%。但燃料在燃料电池中,可连续和直接地把化学反 应中产生的化学能转换成电能,它的能量转化在理论上可达100%,在实际中 最高可达80%。 环境友好火力发电产生大量的烟雾、尘埃及有害气体而污染环境。而 燃料电池排泄物一般仅为水和二氧化碳,它作为大、中型发电装置使用时, 与火力发电相比,突出的优点是减少大气污染(见表3)。 表3燃料电池与火力发电的大气污染情况比较(单位:kg10Wh)) 污染成分天然气火力发电重油火力发电煤火力发电燃料电池(试验型) 2.5~230 4550 8200 3200 63~10 烃类 20~1270 135~5000 14-~102 0~90 45~320 65~680 0~0.014·360· 第 8 章 现代化学的研究进展 池电力站的研究开发。 现有燃料电池除碱性氢氧燃料电池、磷酸型燃料电池外，还有高温固体 氧化物燃料电池、熔融碳酸盐燃料电池、醇类燃料电池等，在电力站开发、 航天飞船、军用、驱动电力车等众多方面有很好的发展前景，我国政府已经 宣布到 2008 年奥运会时，将在北京和上海的公交车上全面采用燃料电池作为 动力系统。 无论是哪种电池，在设计时必须满足许多条件，主要有：①能量转换的 速率大，以保证较大的电流；②电池活性物质的化学能不通过外电路的自放 电要小；③较高的电动势；④电池容量大；⑤能在较宽的温度范围内正常工 作。此外，材料还要价廉、安全、无毒等。 燃料电池比其它电池能更好地满足上述条件，而表现出其突出的优点。 无论与传统的火力发电、水力发电或核能发电相比，还是与以往的一次、二 次电池的化学电源相比，燃料电池都具有无可比拟的特点和优势。在研究和 比较各种电力生产方法之后, 科学家预言燃料电池将成为下个世纪世界上获 得电力的重要途径。因为燃料通过电池的方法来产生电力有许多优点： 能量转化效率高 火力发电受热机卡诺循环效率的制约，转换效率最高 只有 35%左右，能源浪费严重；其它物理电池，如温差电池的效率为 10%， 太阳能电池的效率为 20%。但燃料在燃料电池中，可连续和直接地把化学反 应中产生的化学能转换成电能，它的能量转化在理论上可达 100%，在实际中 最高可达 80 %。 环境友好 火力发电产生大量的烟雾、尘埃及有害气体而污染环境。而 燃料电池排泄物一般仅为水和二氧化碳，它作为大、中型发电装置使用时， 与火力发电相比，突出的优点是减少大气污染（见表 3）。 表 3 燃料电池与火力发电的大气污染情况比较（单位：kg•10-6(kWh)-1） 污染成分 天然气火力发电 重油火力发电 煤火力发电 燃料电池（试验型） SO2 NOX 烃类 尘末 2.5~230 1800 20~1270 0~90 4550 3200 135~5000 45~320 8200 3200 30~104 365~680 0~0.12 63~107 14~102 0~0.014