再生氢氧燃料电池
氢氧燃料电池
一、氢氧燃料电池氢氧燃料电池一般是以惰性金属铂（Pt）或石墨做电极材料，负极通入H2，正极通入O2，总反应为：2H2 + O2 === 2H2O电极反应特别要注意电解质,有下列三种情况：1．电解质是KOH溶液（碱性电解质）负极发生的反应为：H2 + 2e- === 2H+ ,2H+ + 2OH—=== 2H2O，所以：负极的电极反应式为：H2 –2e—+ 2OH—=== 2H2O；正极是O2得到电子，即：O2 + 4e—=== 2O2- ，O2- 在碱性条件下不能单独存在，只能结合H2O生成OH—即:2O2- + 2H2O === 4OH—,因此，正极的电极反应式为：O2 + H2O + 4e—=== 4OH—。
2．电解质是H2SO4溶液(酸性电解质)负极的电极反应式为：H2 +2e—=== 2H+正极是O2得到电子,即：O2 + 4e—=== 2O2—，O2—在酸性条件下不能单独存在,只能结合H+生成H2O即：O2—+ 2 H+ === H2O，因此正极的电极反应式为:O2 + 4H+ + 4e—=== 2H2O(O2 + 4e—=== 2O2- ，2O2- + 4 H+ === 2H2O）3。
电解质是NaCl溶液(中性电解质)负极的电极反应式为：H2 +2e—=== 2H+正极的电极反应式为:O2 + H2O + 4e—=== 4OH—说明：1。
碱性溶液反应物、生成物中均无H+2。
酸性溶液反应物、生成物中均无OH—3。
中性溶液反应物中无H+ 和OH—4。
水溶液中不能出现O2—二、甲醇燃料电池甲醇燃料电池以铂为两极,用碱或酸作为电解质：1．碱性电解质（KOH溶液为例）总反应式:2CH4O + 3O2 +4KOH=== 2K2CO3 + 6H2O正极的电极反应式为:3O2+12e- + 6H20===12OH-负极的电极反应式为：CH4O —6e—+8OH- === CO32—+ 6H2O2. 酸性电解质（H2SO4溶液为例）总反应: 2CH4O + 3O2 === 2CO2 + 4H2O正极的电极反应式为:3O2+12e-+12H+ === 6H2O负极的电极反应式为：2CH4O-12e—+2H2O === 12H++ 2CO2说明：乙醇燃料电池与甲醇燃料电池原理基本相同三、甲烷燃料电池甲烷燃料电池以多孔镍板为两极，电解质溶液为KOH,生成的CO2还要与KOH反应生成K 2CO3，所以总反应为：CH4 + 2KOH+ 2O2 === K2CO3 + 3H2O。
氢氧燃料电池熔融碳酸盐电极方程式
氢氧燃料电池熔融碳酸盐电极方程式1. 什么是氢氧燃料电池？嘿，朋友们！今天咱们来聊聊一种特别炫酷的科技，那就是氢氧燃料电池。
乍一听这个名字，可能会让你想起一些科幻电影里的飞船，其实它跟我们的日常生活也密切相关哦。
简单来说，氢氧燃料电池就是一种能把氢气和氧气变成电能的设备，听起来是不是有点像魔法？不过这可是实实在在的科学。
1.1 燃料电池的工作原理那么，它是怎么工作的呢？咱们可以想象成一个“电池工厂”，在这个工厂里，氢气是主角，氧气是配角。
他们俩在电池里“相遇”后，发生了激烈的反应。
这个反应产生的电能就像是打怪升级时掉下来的经验值，供咱们用来驱动各种设备，比如电动车、家庭供电系统，甚至是未来的飞船呢！1.2 为什么用氢气？大家可能会问，为什么要用氢气？其实啊，氢气不仅是地球上最丰富的元素之一，而且燃烧时几乎没有污染，简直是个环保小天使！想想看，用氢气发电，既能省钱又能保护环境，真是一举两得。
2. 熔融碳酸盐电极的秘密说到氢氧燃料电池，咱们不得不提一个关键角色——熔融碳酸盐电极。
这家伙可不是简单的电极，它就像是电池里的“火焰掌控者”。
它的作用主要是在高温下提供稳定的反应环境。
2.1 熔融碳酸盐的特性熔融碳酸盐其实是一种盐类物质，当加热到一定温度后，它会变成液态。
这种液态的“盐水”能够有效地导电，而且能提高电池的工作效率，简直是给力得不得了！想象一下，平常咱们喝盐水可不太好，但在这个电池里，它可是大显身手。
2.2 电极反应方程式在这个熔融碳酸盐的帮助下，氢气和氧气的反应可以写成几个简单的方程式。
就像是化学课上背的公式，不过这次可是“真实”的魔法！氢气在阳极处氧化，生成氢离子和电子；而在阴极，氧气又与氢离子结合，生成水。
哇，这一来一去，电能就产生了，真是神奇！3. 应用与未来展望最后，咱们得聊聊氢氧燃料电池的应用和未来发展。
这玩意儿可不只是实验室里的小玩意儿，它在很多领域都能大展拳脚。
3.1 在交通领域的应用想象一下，你开着一辆氢动力车，静悄悄地在路上飞驰，根本听不到发动机的轰鸣声。
(完整)氢氧燃料电池简介
氢氧燃料电池简介燃料电池是一种能量转换装置.它可以按电化学原理,等温地把储存在燃料和氧化剂中的化学能直接转化为电能.如图1所示,对于氢氧燃料电池，在其阳极（负极)上，氢气发生氧化反应，失去电子变成氢离子：-++→e 222H H (1）在阴极（正极)上,氧气发生还原反应，得到电子，并与氢离子结合生成水：O H e H O 222221→++-+ (2） 燃料电池的总反应为：O H O H 22221→+ （3) 即氢气与氧气发生反应生成了水。
图1 燃料电池工作原理示意图值得注意的是，氢气和氧气通过燃料电池所发生的反应，与常规的氢气在氧气中发生的直接氧化（例如燃烧）反应的过程大不一样。
在燃料电池中氢气与氧气并不直接接触，反应是必须通过阴极、阳极以及二者之间的电解质进行.在反应的过程中，在阳极由氢释放的电子会通过外电路负载流到阴极；氢离子则通过具有氢离子（质子）导电性的聚合物薄膜(PEM)扩散到阴极.燃料电池与常规的化学电池（例如锰锌干电池、铅酸蓄电池、锂离子电池等）不同，它的燃料（例如氢气）和氧化剂（例如氧气）并不储存在电极中,而是储存在电池以外的储罐中，在其工作期间,需要不断向电池中输入燃料和氧化剂，同时排放反应产物。
因此，从工作方式上看，燃料电池更像常规的汽油或柴油发电机.燃料电池的主要特点：(1）高效率在燃料电池工作的过程中，化学能直接转变成了电能，并不经过常规燃料燃烧方法发电所经历的燃烧释放热能供给热机做功,再把机械功转变为电能的复杂过程。
由于燃料电池发电不必经历热机过程，所以也就不受卡诺循环的效率限制,因此燃料电池具有很高的效率，其理论效率高达85％以上，即使在受到各种极化限制的情况下,其能量转化效率仍然可以达40%～60％。
若实现热电联供，燃料的总利用率可以高达80%以上.（2）环境友好由于燃料电池的能量转化效率很高，因此即使使用由矿物燃料转化得到的富氢气体为燃料进行发电，排放的温室气体量也要少于传统的火力发电.如果使用氢气作为燃料，反应产物是非常洁净的水,完全没有污染.由于燃料电池的发电过程无需经历高温燃烧过程，因此避免了会导致空气污染的氮氧化物的产生.（3）安静燃料电池发电是按电化学原理工作的，运动部件极少,因此工作时非常安静,噪声很低。
氢氧燃料电池
氢氧燃料电池一、简介燃料电池是一种化学电池，它利用物质发生化学反应时释出的能量，直接将其变换为电能。
从这一点看，它和其他化学电池如锌锰干电池、铅蓄电池等是类似的。
但是，它工作时需要连续地向其供给反应物质——燃料和氧化剂，这又和其他普通化学电池不大一样。
由于它是把燃料通过化学反应释出的能量变为电能输出，所以被称为燃料电池。
二、结构图三、材料电极:多孔石墨电极负极:氢气正极:氧气电解质:酸溶液(如稀H2SO4)或碱溶液(如KOH)四、原理1、氢氧燃料电池以氢气作燃料为还原剂，氧气作氧化剂，通过相当于燃烧反应的电池反应，将化学能转变为电能的电池，与原电池的工作原理相同。
电池反应 2H+O=2HO 2222、电极反应(与电解质种类有关)1)若电解质溶液是碱、盐溶液，则负极反应式为:2H + 4OHˉ-4eˉ== 4H0 22正极为:O + 2HO + 4eˉ== 4OHˉ 222)若电解质溶液是酸溶液，则负极反应式为:+2H-4eˉ=4H(阳离子) 2+正极为:O+4eˉ+4H=2HO 22+在碱溶液中，不可能有H出现，在酸溶液中，不可能出现OHˉ。
五、评价优点:能量利用率高(约80%，普通燃烧为30%)清洁环保，可连续使用污染轻，产物主要是水缺点:现在技术还不太成熟，还没有形成产业化，而且对膜的要求很高。
另外，催化剂还需要使用铂金，造价比较高，而且在使用中可能会产生有害气体。
六、如何制作材料:石墨电极水槽(溶液为NaCl溶液)1.实验步骤1)将石墨电极放入水槽中，连接在6V直流电源上，并通上电(电解水)现象:2)断开电路，取下电池，串连入灵敏电流计，观察现象。
评价:由于是在家中实验，材料较不充足，使用了食盐水，因而导电性与稀硫酸或KOH溶液相比较差。
并且在实验中，灵敏电流计的示数很快减小，产生的电流较小。
氢氧燃料电池
池技术方面的实力。
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德国H2 Mobility Deutschland
该公司致力于建设覆盖全国的氢气加注站网络，为燃料电池汽车提供便利的加氢服务， 推动了氢燃料电池汽车的普及。
国内成功案例
上海临港氢能产业园
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氢氧燃料电池
• 引言 • 氢氧燃料电池的种类与特点 • 氢氧燃料电池的应用领域 • 氢氧燃料电池的发展现状与趋势 • 氢氧燃料电池的挑战与解决方案 • 氢氧燃料电池的成功案例分析
01
引言
氢氧燃料电池的定义
氢氧燃料电池是一种将氢气和氧气通 过化学反应转换成电能的装置。
它是一种清洁、高效的能源转换方式 ，被广泛应用于移动电源、电动车、 航空航天等领域。
详细描述
磷酸燃料电池的优点在于其较高的能量效率和较长的使用寿命，同时其技术成熟度也较高。然而，磷酸燃料电池 的缺点是成本较高，且产生的废水中含有一定量的有害物质。
熔融碳酸盐燃料电池（MCFC）
总结词
熔融碳酸盐燃料电池是一种高温燃料电池，其工作原理是通过氢气和氧气在熔融碳酸盐介质中反应产 生电能。
详细描述
04
氢氧燃料电池的发展现状与趋势
技术发展现状
高效能转换
氢氧燃料电池的能量转换效率高，能够达到6080%的效率，远高于传统电池。
长寿命
氢氧燃料电池的寿命长，可达到数千小时，减少 了更换电池的频率和维护成本。
氢氧燃料电池现象
氢氧燃料电池现象一、前言随着环保意识的日益提高，氢氧燃料电池作为一种新型的清洁能源技术，受到了越来越多的关注。
本文将从氢氧燃料电池的概念、原理、应用和发展等方面进行详细介绍。
二、概念氢氧燃料电池是利用化学反应将氢和氧转化为电能的装置。
简单来说，它就是将含有氢和氧的燃料通过电化学反应转化为电能，并且不产生任何有害物质。
三、原理1. 电化学反应原理在一个典型的燃料电池中，两个半反应通过一个外部回路相互联系。
在这个过程中，其中一个半反应产生正极性离子（通常是H+），而另一个半反应则产生负极性离子（通常是O2-）。
这些离子随后通过一个外部回路移动，并在负载上生成电流。
2. 氢氧燃料电池原理在一个典型的氢氧燃料电池中，水分解成为H+和OH-。
然后，H+离子穿过质子交换膜，与氧气在负极处反应生成水。
这个过程中产生的电子则通过外部回路流向正极，从而产生电能。
四、应用1. 汽车氢氧燃料电池汽车是一种使用氢气作为燃料的汽车。
它们使用燃料电池来将氢转化为电能，从而驱动电动机。
与传统的汽油发动机相比，这种技术具有更高的能源利用率和更少的环境影响。
2. 能源储存由于氢氧燃料电池可以将化学能转化为电能，并且不会产生任何有害物质，因此它们被广泛用于能源储存和备份系统中。
例如，在太阳能和风能等可再生能源系统中，氢氧燃料电池可以用来储存多余的能量，并在需要时释放出来。
3. 便携式设备由于其小巧轻便的特点，氢氧燃料电池也被广泛应用于便携式设备中，如笔记本电脑、手机、相机等。
这些设备通常需要长时间的使用时间和高效的充电方式，而使用氢氧燃料电池可以满足这些需求。
五、发展氢氧燃料电池作为一种新型的清洁能源技术，正处于快速发展的阶段。
目前，许多国家都在积极推动氢氧燃料电池技术的发展和应用。
例如，日本计划在未来几年内将氢氧燃料电池汽车的销量提高到10万辆以上，而中国也在积极推进相关技术的研究和开发。
六、结论综上所述，氢氧燃料电池是一种新型的清洁能源技术，具有广泛的应用前景。
氢氧燃料电池反应原理及工作原理
氢氧燃料电池反应原理及工作原理氢氧燃料电池是以氧气作为氧化剂，以氢气作为燃料，然后通过燃料的各种化学反应，进而将产生的化学能转化为电能有一种电池。
氢氧燃料电池具有容量大、比能量高、转化效率高和功率范围广等多个优点。
氢氧燃料电池和一般电池有着很大区别，一般电池的活性物质是被存放在电池的内部的，所以储存的活性物质的量的多少决定电池的容量。
而燃料电池的活性物质是可以被源源不断地输入的。
今天小编就来给大家介绍一下氢氧燃料电池的一些知识。
氢氧燃料电池的分类氢氧燃料电池按电池结构和工作方式分为离子膜、培根型和石棉膜三类。
1、离子膜氢氧燃料电池用阳离子交换膜作电解质的酸性燃料电池，现代采用全氟磺酸膜。
电池放电时，在氧电极处生成水，通过灯芯将水吸出。
这种电池在常温下工作、结构紧凑、重量轻，但离子交换膜内阻较大，放电电流密度小。
2、培根型燃料电池属碱性电池。
氢、氧电极都是双层多孔镍电极（内外层孔径不同），加铂作催化剂。
电解质为80%～85%的苛性钾溶液，室温下是固体，在电池工作温度（204～260C）下为液体。
这种电池能量利用率较高，但自耗电大，起动和停机需较长的时间（起动需24小时，停机17小时）。
3、石棉膜燃料电池也属碱性电池。
氢电极由多孔镍片加铂、钯催化剂制成，氧电极是多孔银极片，两电极夹有含35%苛性钾溶液的石棉膜，再以有槽镍片紧压在两极板上作为集流器，构成气室，封装成单体电池。
放电时在氢电极一边生成水，可以用循环氢的办法排出，亦可用静态排水法。
这种电池的起动时间仅15分钟，并可瞬时停机。
比磷酸铁锂电池要更环保。
氢氧燃料电池的优点1、材料价廉。
氢氧燃料电池原理
氢氧燃料电池原理氢氧燃料电池是一种利用氢气和氧气作为燃料，通过电化学反应产生电能的装置。
它具有高效、清洁、无污染的特点，被广泛应用于汽车、航空航天、船舶等领域。
本文将介绍氢氧燃料电池的原理及其工作过程。
氢氧燃料电池由阴极、阳极和电解质三部分组成。
其中，阴极和阳极分别是氧气和氢气的电极，而电解质则是两者之间的隔离层。
在工作时，氢气在阳极发生氧化反应，释放出电子和氢离子。
电子通过外部电路流向阴极，产生电流，而氢离子则穿过电解质传递到阴极。
在阴极，氢离子与氧气和电子发生还原反应，生成水和释放出热量。
整个过程中，化学能转化为电能，从而驱动外部设备工作。
氢氧燃料电池的工作原理基于电化学反应。
在阳极，氢气发生氧化反应，即2H2 -> 4H+ + 4e-。
同时，在阴极，氧气和电子与氢离子发生还原反应，即O2 +4H+ + 4e-> 2H2O。
整个反应过程中，氢气和氧气被转化为水，释放出电子和热量。
这些电子通过外部电路流向阴极，形成电流，从而产生电能。
氢氧燃料电池的工作过程是一个连续的电化学反应过程。
首先，氢气在阳极发生氧化反应，释放出电子和氢离子。
电子通过外部电路流向阴极，产生电流，而氢离子穿过电解质传递到阴极。
在阴极，氢离子与氧气和电子发生还原反应，生成水和释放出热量。
整个过程中，化学能转化为电能，驱动外部设备工作。
氢氧燃料电池的原理简单清晰，通过氢气和氧气的电化学反应产生电能。
它具有高效、清洁、无污染的特点，是一种理想的新能源技术。
随着科技的不断进步，相信氢氧燃料电池将会在更多领域得到应用，并为人类社会的可持续发展做出贡献。
氢气氧气燃料电池电极反应式
氢气氧气燃料电池电极反应式
氢气氧气燃料电池啊，那可真是个神奇的东西！就好像是一个小小的能量魔法盒。
在这个燃料电池里，氢气在阳极发生反应，哎呀，那可真是一场奇妙的变化！氢气分子就像是迫不及待的小精灵，纷纷解离成氢离子和电子。
这就像是一场欢快的舞蹈，氢离子欢快地跑向电解质溶液，而电子呢，则顺着外电路开始了它们的冒险之旅。
这难道不神奇吗？
而氧气呢，在阴极大展身手。
氧气分子就如同英勇的战士，与从阳极跑来的氢离子和电子相遇，然后发生反应，生成了水。
这就像是一场完美的邂逅，一切都那么恰到好处，共同创造出了能量。
想想看，这就好比是一场精彩的接力赛！氢气是第一棒选手，快速地传递出关键的“物品”，而氧气则是最后一棒，稳稳地接住并完成了整个比赛，产生了令人惊叹的成果。
这种燃料电池有着巨大的优势啊！它清洁环保，不会产生那些讨厌的污染物，对环境那是相当友好。
而且它的能量转化效率高得惊人，比传统的能源利用方式可厉害多了。
这就好像是在能源世界里开辟了一条崭新的道路，充满了无限的可能。
它可以用在很多地方呢！比如在汽车上，让汽车跑得又快又环保；在一些小型设备上，为它们提供持续稳定的动力。
这不就像是给各种机器注入了强大的生命力吗？
氢气氧气燃料电池，它真的是未来能源的一颗璀璨明星！它的存在让我们对未来的能源利用充满了希望和期待。
我们应该大力发展和推广这种神奇的技术，让它为我们的生活带来更多的便利和美好。
这是毫无疑问的！它就是那个能够改变世界的力量，让我们一起为它欢呼吧！。
氢氧燃料电池原理
氢氧燃料电池原理
氢氧燃料电池是一种技术较先进的新型可再生能源平台，其原理是在强酸性或
中性溶液中进行反应，将氢气和氧气分别提供给两个电极，氢气在燃料电极（正极）上通过铂催化剂解离成氢离子和电子，而在氧极（负极）上氧气则通过触媒解离出氧离子，最终电子通过外围电路流入负极，在此过程中形成水分子，达到电能使用的目的。
其带电物质的电极端与另一端的非带电物质的电极端构成一个闭合的电路系统，通过这种方式利用氢气和氧气之间的反应，来获得可观测和可利用的电能，它不涉及燃烧，且结果和过程都是清洁无害的，故具有净化空气及环境的多元价值，同时通过高效利用资源，可降低污染能源的使用，进而节省能源，实现低碳气候友好型发展。
氢氧燃料电池具有良好的动力性能，其排出的气体不仅无毒无害，而且当混合
比偏为2：1时，尤其是氢气的组份比例很高时，效率会高达60%以上，比一般燃
烧式发动机的效率提高百分之三十几。
而氢氧燃料电池还具有清洁、安静、可装配性等优势，可以在汽车、交通和设备驱动中实现高效操作，在远距离通航领域更是显示出重要价值。
氢氧燃料电池因其可再生性的特点正受到越来越多的重视，已推进了可再生能
源的运用和利用。
这种电动发电方式比一般的化石能源具有更高的能源效率，同时电极的制造工期要比其它发电技术缩短，可降低制造成本。
目前，它受到社会各界的广泛关注，我们期待着它将成为我们迈向可持续发展之路上不可或缺的助力。
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再生氢氧燃料电池摘要：再生氢氧燃料电池作为一种比能量高、使用寿命长的新型贮能电池引起了世界各国的广泛重视，作为贮能电池已通过航天模拟实验，并可望转为民用。
本文介绍了再生氢氧燃料电池的原理、结构、分类及其特点，并对其主要技术问题及发展方向进行了分析。
卫星、空间站等太空飞行器在轨道上运行时存在向日和背日工作状态；仅依靠太阳能电池不能满足连续供电的需要，必须装备储能电池；即向日时利用太阳能对储能电池充电，背日时依靠储能电池供电。
由于再生氢氧燃料电池(RFC)与目前所用二次电池相比，具有明显的优点，将能够为空间站提供更大功率的电源，并且研制成功的RFC电源系统还可与地面太阳能或风能配套，作为高效的蓄能电池。
由于具有很好的应用前景，国外十分重视该技术的研制[1]。
1 RFC工作原理[2]再生氢氧燃料电池是将氢氧燃料电池技术与水电解技术相结合，使[2H2+O2→2H2O+电能]与[电能+2H2O→2H2+O2]过程得以循环进行，使氢氧燃料电池的燃料H2和氧化剂O2可通过水电解过程得以“再生”，起到蓄能作用。
2 RFC的结构从RFC工作原理可知，RFC技术主要由四个部分组成：(1)燃料电池(FC)子系统，将H2、O2的化学能直接转化为电能；(2)电解水(WE)子系统，将燃料电池生成的水利用外部电能重新电解成H2、O2；(3)反应物储罐，用于储存高压H2、O2和水；(4)电源调节及控制子系统。
3 RFC的分类RFC从燃料电池与电解池结合方式来划分，可分为三种形式：分开式，综合式和可逆式[3]。
3.1分开式(Dedicated)[4]分开式的各个子系统独立，除反应物互相贯通，每个子系统完全与其它子系统分开，装入各自的轨道更换单元，较先进的分开式RFC系统，各子系统都装在一个轨道更换单元内，共用一个冷却系统。
分开式RFC系统优点容易放大，各自系统单独定型，易引入新技术，并且容易维修。
缺点是系统复杂，体积能量密度低。
NASA的Lewis中心于80年代中后期完成的分开式RFC系统[5，6]，在模拟近地轨道运行条件下，最长寿命可达7.8年。
3.2综合式(Integrated)[7]综合式RFC的电池与电解池同在一个机箱中，FC电池放电与WE电解充电在各自的电极和电池区域进行，这种结构所需的连接设备要求高，而且在两种电池运行时要选择相匹配的运行参数。
其优点是体积能量密度比分开式高，缺点是RFC循环周期短，受储水板容量限制，电路气路连接复杂，电池组装麻烦。
美国80年代申请了这种结构的RFC专利[7]。
3.3可逆式(Reversible)[8，9]可逆式RFC的电池可以以燃料电池模式或电解模式工作，将原先的燃料电池与水电解池以一个双效电池替代，减轻了系统重量，提高了系统的可靠性和系统比能量。
可逆式RFC主要特点是电极双效性，FC/WE功能合一，从而可省去WE构件。
可逆式RFC从电解质可分为两种：(1)石棉膜2碱性KOH水溶液(ARFC)，(2)离子膜型2纯水固体电解质(PEMRFC)。
近年来，由于质子交换膜燃料电池发展很快，各国都把研究重点转向PEMRFC[10]。
4 RFC与Ni-H2、Ni-Cd电池对比作为贮能系统，RFCS较现有的二次电池更有竞争力，尤其在功率大于2kW时，其主要指标为贮能系统重量，下表为近地轨道(LEO)飞行时，20kWRFCS与Ni2H2电池对比[11]见表1。
从表1中可知，RFCS的可用废热比Ni2H2多，如在阴影区加热飞行器，可减轻加热器重量。
化学电池的衰减速度与放电深度有关，放电深度越高，衰减越快，而RFCS的放电深度大于80%，对电池性能无影响。
化学电源充放电电压不稳，需要附加一个充/放电控制器，而RFCS的功率只需微调，但目前水平的RFCS运动部件多，是一个不利因素。
1991年西德有文献报道，比能量为45Wh/kg，DOD为60%的Ni2H2电池系统整体重为6978kg，其贮能效率为75%，用于GEO飞行，功耗90kW(背日、向日温度分别为6K，225K)，同样条件下选用H2-O2RFC系统，则系统重量为4767kg，比能量约6519Wh/kg。
RFC与Ni2Cd，Ni2H2等二次电池相比，优越之处是：(1)功率密度，能量密度高，见表2。
目前，碱性石棉膜燃料电池(AFC)的功率密度已达到500W/kg(近1.0V时)，水电解池可达1000W/kg；如果采用高强度轻质材料制作储罐(安全系数为3)，则储罐系统重量可降至1.6kg/kW(0.6H放电)；整个RFC系统功率密度为4.6kg/kW，即能密为130WH/kg，效率可达60%。
其性能指标远远高于Ni2H2电池和Na2S电池。
目前，Ballard动力公司的PEMFC单电池功率密度已高达3W/cm2，电池组的功率已达1000W/l，700W/kg[13]，所以包括储罐在内的功率密度在500W/kg，能密在400WH/kg以上。
(2)RFC系统寿命会更长。
我们知道，Ni2H2电池、Ni2Cd电池等寿命随着放电深度DOD增加而迅速衰减；这是因为在充放电过程中，活性物质(NiOOH，贮氢材料等)会发生相和晶格以及体积变化，并且有一定的不可逆性，从而导致电极结构的变劣，影响了电池寿命。
RFC寿命与DOD无关，也可以说，在100%DOD时放电次数可达成千上万次。
(3)在载人飞行器中使用RFC较之Ni2H2电池更为有利，供能系统可与生命维持系统(如水净化系统)相组合，电解出的H2可用于还原CO2，生成的O2可供宇航员呼吸；也可与推进系统组合，80～100℃工作所排放的废热可供宇航员保暖用。
(4)适应大功率长时间储能要求。
例如月球基地，功率需500～1000kW，300多小时；即使高比能量的Na2S电池也满足不了这么多电能。
可适用的只有RFC[14]，因为RFC功率与储能容量独立，可以只增加反应物贮量，而不增加电池大小，就能增加储能量；因此大功率大储能量时，RFC重量增加很少。
另外，在大功率情况下Ni2H2电池所存在的排热问题也使其DOD受到限制。
需要增加冷却机构，从而增加了电池重量和复杂性。
而RFC中这些都已现成的。
(5)RFC工作电压与充放电状态关系不大，运行性能稳定，无自放电，充放电控制简单。
(6)采用RFC储能可降低燃料更换费用，由于WE/FC循环物质仅是水，即使有所损失，地面供应也比低温液态燃料运送经济安全方便。
RFC与Ni2Cd，Ni2H2二次电池相比，不足之处是：(1)RFC的总能量效率一般在50%～60%，与Ni2H2电池相比(75%～80%)，RFC所需PV 板面积要比Ni2H2电池的大，所需排放的废热比Ni2H2电池多。
如果能用于载人飞船的加热，则这一不足可抵消。
(2)就目前水平，RFC系统比Ni2H2电池要复杂，可靠度、技术成熟性都不如Ni2H2电池。
简化系统提高可靠性将是RFC迈入实用的条件。
5国外发展RFCS的主要技术问题5.1排水FC工作时，电池每输出1F电量，将生成9g水。
AFC时水在H2电极生成，PEMFC时水在O2电极生成。
电池中生成的水必须及时排除，以免电解质冲稀或淹没多孔气体扩散电极，使电池性能下降。
FC水的排除，常用动态排水和静态排水两种方法：(1)动态排水是用泵循环氢气(AFC中)，氧气(PEMFC中)将水以蒸汽形式带出电池，然后在冷凝器中冷凝，经气/液分离器中分离回收。
另外，也有采用电解质(大功率地面用AFC中)循环排水，稀释的溶液经蒸发器(风扇吹)使水蒸发并排热。
(2)静态排水AFC中靠的是电解质石棉膜与除水石棉膜两者碱浓度差，造成的水蒸汽压的差异来实现水的转移。
并在低压腔蒸发排走。
由于水在氢电极生成，所以除水膜置于氢侧。
在RFC技术，可采用的另一种静态排水方法是储水板技术。
其原理是利用毛吸力差异来就近吸收并贮存FC生成的水作为WE电解用水。
5.2水的回收FC生成的水必须回收，供WE再生H2、O2用。
靠气体带出的水是以蒸汽形式存在，经冷凝器冷凝后成液态水。
对于太空微重力情况下，水的回收需要特殊的气/液分离器。
根据其工作原理分为：一种是动态式，包括离心分离、螺旋旋风分离、旋流分离器；另一种是静态式，包括静态吸附分离器、静态膜分离。
膜分离技术近年来发展较快，不仅能实现气/液分离，而且还能实现不同气体的分离。
在PEMFC体系中，还可利用电渗析原理将氧腔水渗透到氢腔实现水分离。
5.3排热RFC中电池的能量效率在50%～60%，大功率时废热排放技术十分重要。
排热的方法有多种。
例如，电池组本体外部冷却；冷却剂通过电池组内部循环冷却；反应气体通过外部冷却器循环冷却；电解液循环通过冷却器进行冷却。
最终由太空散热器将废热排放走。
5.4FC/WE优化结合RFC与二次电源不同，RFC的容量与功率相互独立，电池面积和性能决定系统功率，储罐贮量决定系统容量；这样，可以通过选择合适的FC、WE工作电流密度，优化设计各子系统的重量。
为了减轻FC、WE子系统重量，自然要提高运行电流密度，但是电流密度越大，系统的能量效率就越低；而能量效率的下降必然带来废热的增多和储罐储量的增多；导致热交换器、散热器负荷增大，重量增大和储罐增重；从而导致系统总重量增大。
所以工作电流密度可以优化设计。
5.5碱或水的循环对分开式及综合式的结构，碱(水)的循环是一个弱点，若采用泵循环，存在运动部件多、可靠性相对差的问题。
若采用不流动碱体系，则碱(或水)的输送就成为系统性能好坏的制约因素，目前尚未很好解决。
5.6双效氧电极的研制可逆式PEMRFC的电极需要具有双效性，这就要求电极催化剂具有双效性，既能催化燃料电池反应，又能催化电解反应。
对氢电极而言，铂催化剂是目前应用最好的双效氢催化剂。
它既对氢气还原具有良好的催化活性，又对氢气氧化有良好的催化性能。
对于氧电极催化剂，要实现溶氧和析氧功能统一，则电极催化剂、担体必须是化学稳定的。
因为析氧时，新生态氧的氧化性很强，所以要求催化剂必须是能耐氧化的、具有双效活性的、高比表面的电子导体。
双效氧电极担负着析氧和溶氧的功能，电极中需要有电子的传递通道、气体的进出通道、水的进出通道，比较复杂，是目前国际上研究的重点和难点。
如果双效电极的性能没有大幅度提高，那么可逆式RFCS比能量大的优越性就会被抵消。
在双效电极方面工作做的较多的是美国Giner公司的Swette等人[9][15]，在第25届IECEC 上发表的有关文献中[8]报道其用于PEMRFCS的双效氧电极，以NaxPt3O4作电催化剂，100mA/cm2时，放电电压为0.884V，电解电压为1.42V，以Pt/RhO2为电催化剂，100mA/cm2时，放电电压为0.895V，电解电压为1.414V。
其双效电极已初步进行了PEMRFCS实验循环，但其寿命指标仍未达到实用要求。