燃料电池是一种能把化学能直接转化为电能的电化学发电装置 。 附图所示是氢燃料电池一例 . 氢气和
氧气被连续不断地通入浸泡在 KOH 电解液中的、多孔的 Ni 电极 , 通入阴极的氢气与电解液中的氢氧根化合 , 释放出 4 个电子 : , 另一方面通入阳极的氧气与电子及水之间发生化学反应 , 产生出氢氧根 : 。 总的效果是产生一个电动势 , 把 4 个电子从阴极通过负载搬运到阳极 。 使用氢燃料电池 , 无需燃烧油或煤 , 无污染 , 噪声小 , 能源转换效率可达 60% 。 氢是地球上蕴藏量最丰富的元素 , 可以说取之不尽 , 用之不竭 。 燃料电池的基本组成单元是电池块 , 它由相同面积的电解质膜和极板叠压而成 , 根据功率可以选择大小不等的电解质膜和极板以及电池块的数目 , 因此装置可大可小 , 移动方便 , 十分灵活 。 某些金属或合金在吸收氢后 , 形成金属氢化物 , 其中氢的含量如此之高 , 甚至高于液氢的密度 ; 在一定温度下金属氢化物分解 , 把氢又释放出来 , 构成一种良好的贮氢材料 。 20 世纪 60 年代氢燃料电池被成功地应航天技术 。 70 年代后氢燃料电池进入汽车和电力工业 , 低噪音和零污染排放的燃氢汽车将是未来最理想的清洁交通工具 。 我国第一辆具有自主知识产权的燃料电池电动车已于 2001 年在湖北研制成功 。 预计在不久的将来 , 燃料电池电动公共汽车将驰骋在北京和上海等大城市的街道上 。 在 2008 年的北京奥运会上,很可能出现,用我国生产的燃料电池电动车改装的无污染的马拉松领跑车和电视摄像车 . 科技人员还预期 , 随着制氢技术的发展 , 氢燃料电池迟早将步入家庭 。 届时,象现在输送煤气那样 , 通过管道将氢气运送到千家万户 。 一条氢气管线能起到代替煤气、暖气和输电等管线 , 到那时候或许汽车加油站也变得多余 。 现在设想有一个工作于 298K 和定压下的氢燃料电池 , 反应前后它的焓变化为 , 两极电压为 1.229V , 试求该电池的效率
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