随着社会进步与电子技术的发展,电池成为了大部分设备中必不可少的一部分。那么你是否了解一款绿色清洁电池——氢能源电池呢?今天就让科创小报带领大家一起探索氢能源电池吧!
一、氢能源电池的原理
氢能源电池也称作氢燃料电池,是新型的绿色清洁电池。氢能源电池主要由阳极、阴极和电解质膜组成。其原理是电解水的逆反应,通过电化学反应将氢气和氧气中的化学能转化为电能。在反应过程中,氢气在负极中发生氧化反应,即氢气被氧化为氢离子和电子,电解质膜(如质子交换膜)允许氢离子通过,但阻挡电子通过,从而在膜两侧形成电位差,导致电子通过外电路形成电流,同时氧气与电子结合生产水来完成整个过程。
二、氢能源电池的分类
根据不同的工作温度、电解质的性质差异、原料差异等,电解质可以分为不同的类型,如下图:
三、氢能源电池的特性——环保性
氢能源电池对环境无污染。它是通过电化学反应,而不是采用燃烧(汽、柴油)或储能(蓄电池)方式——最典型的传统后备电源方案。氢能源电池的原理是电解水的逆反应,所以氢能源电池在发电的同时只会产生水蒸气和电能,不会产生有毒有害的物质,所以对于环境没有任何污染,也因此具有环保性。
四、氢能源电池的应用领域
氢能源电池的应用也非常广泛,主要包括汽车、船舶、航空以及轨道交通等。其中,与日常生活较接近的就是在汽车领域中的应用。氢能源电池在汽车中的应用主要体现在氢燃料电池汽车中,其具有能量转换效率高、续航里程长、加氢时间短、零排放等优点,能有效解决传统燃油汽车的环境污染和电动汽车的续航焦虑及充电时间长等问题。对于需要长时间在海上航行的船舶来说,氢能源电池可以作为一种清洁的动力来源。而氢能源在航天领域中也是至关重要的,它可以作为火箭的推进器,提供更大的推力;也可以作为飞机动力、氢能源无人机等。氢能源电池的高能量密度使其成为未来航空动力的潜在选择之一。氢能源可以为轨道交通提供动力,如氢能有轨电车、氢能地铁施工作业车、氢能市域列车等。相比于传统的电力轨道交通,氢能源轨道交通具有更高的能源利用效率和环保性能,而且能够解决部分地区供电不足的问题。
今天的科创小报就到这里了,我们下期再见。