氫能應(yīng)用之氫氧燃料電池（五）
日期：2019-1-17 發(fā)布者：水燃料氫氧機(jī)、今典氫氧水焊機(jī)、鄭州碩豐精密機(jī)械有限公司
氫能源燃料電池、質(zhì)子交換膜
五 燃料電池簡(jiǎn)史
燃料電池的歷史可以追溯到19世紀(jì)英國(guó)法官和科學(xué)家威廉·格羅夫爵士的工作。1839年，格羅夫進(jìn)行了電解實(shí)驗(yàn)一使用電將水分解成氫和氧。
格羅夫推想到，如果將氧和氫反應(yīng)就有可能使電解過(guò)程逆轉(zhuǎn)產(chǎn)生電。為了證實(shí)這一理論，他將兩條鉑金帶分別放人兩個(gè)密封的瓶中，一個(gè)瓶中盛有氫，另一個(gè)瓶中盛有氧。當(dāng)這兩個(gè)盛器浸人稀釋的硫酸溶液時(shí)，電流開(kāi)始在兩個(gè)電極之間流動(dòng)，盛有氣體的瓶中生成了水。為了升高所產(chǎn)生的電壓，格羅夫?qū)讉€(gè)這種裝置串聯(lián)起來(lái)，終于得到了所謂的“氣體電池”（圖4）。
圖4 格羅夫電池
從該實(shí)驗(yàn)開(kāi)始，迄今對(duì)燃料電池的研究已經(jīng)有160多年歷史。1889年英國(guó)人Mond和Langer首先采用燃料電池名稱，他們用空氣和工業(yè)煤氣制造了第一個(gè)實(shí)用的裝置。并獲得0.2A/cm 的電流密度。20世紀(jì)初，W.H.Nernst和F.Haber對(duì)碳的直接氧化式燃料電池進(jìn)行了許多研究。20世紀(jì)中葉以來(lái)，燃料電池的研究得到迅速發(fā)展。20世紀(jì)50年代末，英國(guó)劍橋大學(xué)的培根教授用高壓氫、氧氣體演示了功率為5kW的燃料電池，工作溫度為150℃。隨后建造了一個(gè)6kW的高壓氫氧燃料電池的發(fā)電裝置。進(jìn)入60年代，由美國(guó)通用電氣公司把該系統(tǒng)加以發(fā)展，成功地給阿波羅等登月飛船提供電力。隨后，幾兆瓦級(jí)的磷酸燃料電池的發(fā)電裝置也研制成功，在日本東京灣附近示范?，F(xiàn)在，200多臺(tái)磷酸燃料電池電站在世界各地示范運(yùn)行。日本首相成為燃料電池轎車的第一位乘客，其官邸則使用質(zhì)子交換膜燃料電池?zé)犭娐?lián)供電站；燃料電池公共汽車在歐美十幾個(gè)城市和北京進(jìn)行預(yù)商業(yè)化示范；上千臺(tái)燃料電池?zé)犭娐?lián)供電站在日本的家庭示范工作(圖5)，燃料電池已經(jīng)站在商業(yè)化的門前。
圖5
圖5為2在日本東京召開(kāi)的第三屆國(guó)際氫能與燃料電池展覽會(huì)上展出的三套1kW家用質(zhì)子交換膜燃料電池?zé)犭娐?lián)供設(shè)備。圖中矮柜為1kW燃料電池發(fā)電站，高柜為熱水儲(chǔ)罐。
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