燃料电池原理及其与光催化的对比课件.ppt
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1、燃料电池原理燃料电池原理及其与光催化的对比及其与光催化的对比Seminar I燃料电池及光催化研究的背景燃料电池及光催化研究的背景Robert F.Service,Science,2005,309,548能源与环境问题是人类必能源与环境问题是人类必须解决的两大问题!须解决的两大问题!燃料电池的定义及其分类燃料电池的定义及其分类定义:燃料电池是一种能够持续的通过发生在阳极和定义:燃料电池是一种能够持续的通过发生在阳极和阴极的氧化还原反应将化学能转化为电能的能量转换阴极的氧化还原反应将化学能转化为电能的能量转换装置。燃料电池与常规电池的区别在于,它工作时需装置。燃料电池与常规电池的区别在于,它工作
2、时需要连续不断地向电池内输入燃料和氧化剂,只要持续要连续不断地向电池内输入燃料和氧化剂,只要持续供应,燃料电池就会不断提供电能。供应,燃料电池就会不断提供电能。分类:根据工作温度可分为低温型、中温型和高温型分类:根据工作温度可分为低温型、中温型和高温型三种。根据电解质的种类可分为:碱性燃料电池三种。根据电解质的种类可分为:碱性燃料电池(AFC)AFC)、磷酸燃料电池磷酸燃料电池(PAFC)PAFC)、熔融碳酸盐燃料电池熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)MCFC)、固体氧化物燃料电池固体氧化物燃料电池(SOFC)SOFC)和聚合物离子膜和聚合物离子膜燃料电池燃料电池(PCMFC)PCMFC)。燃料电
3、池的工作原理燃料电池的工作原理燃料电池由阳极、阴燃料电池由阳极、阴极和离子导电的电解极和离子导电的电解质构成,其工作原理质构成,其工作原理与普通电化学电池类与普通电化学电池类似,燃料在阳极氧化,似,燃料在阳极氧化,氧化剂在阴极还原,氧化剂在阴极还原,电子从阳极通过负载电子从阳极通过负载流向阴极构成电回路,流向阴极构成电回路,产生电流。产生电流。燃料燃料氧化剂氧化剂阳阳极极阴阴极极电电 解解 质质导电离子导电离子各种燃料电池的工作原理各种燃料电池的工作原理Martin Winter and Ralph J.Brodd,Chem.Rev.,2004,104,4245光催化的定义光催化的定义光化学过
4、程:广义上,在光的作光化学过程:广义上,在光的作用下发生的化学过程。用下发生的化学过程。光催化:属于光化学过程,但除光催化:属于光化学过程,但除光的作用外,还要有催化剂的参光的作用外,还要有催化剂的参加。加。绿色植物的光合作用绿色植物的光合作用光合作用:在多种酶的催化下,绿色植物吸收太阳的光光合作用:在多种酶的催化下,绿色植物吸收太阳的光能,把能,把COCO2 2和和H H2 2O O合成有机物,同时释放氧气的过程。合成有机物,同时释放氧气的过程。CO2+H2OO2n-TiOn-TiO2 2电极光电分解水电极光电分解水的实验第一次揭示了人的实验第一次揭示了人类利用太阳光的可能性。类利用太阳光的
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