甲醇燃料電池使用液體甲醇而不是氫氣。甲醇(CH3OH)與水混合,并直接進入燃料電池陽極,在此它藉助催化劑層被氧化而生成二氧化碳、氫離子(H+)和電子,電子通過外部電路運動作為燃料電池的電力輸出,正離子(H+)通過質(zhì)子交換膜(PEM)傳送至陰極,在此它們與氧反應生成水,水再循環(huán)與甲醇一起輸入。
一、堿性條件
總反應式:2CH4O + 3O2 = 2CO2 + 4H2O
正極:3O2 + 12e– + 6H20 → 12OH–
負極:2CH4O - 12e– + 12OH~ → 2CO2 + 10H2O
二、酸性條件
總反應式:2CH4O + 3O2 = 2CO2 + 4H2O
正極:3O2 + 12e– + 12H+ → 6H2O
負極:2CH4O - 12e– + 2H2O → 12H+ + 2CO2
這種電池的期望工作溫度為120℃以下,比標準的質(zhì)子交換膜燃料電池略高,其效率大約是40%左右。
1、甲醇燃料電池不需燃料的前期處理程序,能直接通過特定的方法使甲醇和空氣化學反應產(chǎn)生熱力學電勢;
2、不用借助運動機件,通過電化學反應產(chǎn)生電流,不用燃燒;
3、無需將燃料儲存重新變?yōu)闅錃饣驅(qū)錃獗┞队谫|(zhì)子交換膜;
4、除去了內(nèi)部加熱冷卻金屬板、水和熱力處理系統(tǒng)、壓強平衡等設(shè)備;
5、生產(chǎn)成本較低,可用非金屬輕而易曲的材料制成。
6、能量密度高,產(chǎn)品面向輕薄化。