燃料电池的原理及发展
燃料电池概念
燃料电池概念引言：- 燃料电池（FuelCell）被认为是一种清洁、高效、可持续的能源技术，被广泛应用于交通运输、能源供应和环境保护领域。
本文将介绍燃料电池的概念、原理、类型、应用以及未来发展方向。
一、燃料电池的概念：- 燃料电池是一种将化学能直接转化为电能的能量转换装置，通过氧化剂与还原剂间电化学反应来产生电力。
其核心原理是利用氢气或其他可燃气体与氧气相结合，通过电化学反应产生电能，并以水和热能为副产品。
二、燃料电池的工作原理：- 燃料电池的工作原理基于两个半反应：氧化半反应和还原半反应。
氧化半反应发生在氧化剂（通常是氧气）的一侧，其中氧分子分解成氧离子。
还原半反应发生在还原剂（如氢气）的一侧，其中氢离子经过反应产生电子和水。
通过将两个半反应结合在一起，燃料电池能够将化学能转化为电能。
三、燃料电池的类型：- 燃料电池根据不同的电解质和工作温度，可以分为不同类型：质子交换膜燃料电池（PEMFC）、固体氧化物燃料电池（SOFC）、碱性燃料电池（AFC）等。
每种类型的燃料电池都有其特定的优点和适用场景，例如PEMFC适合用于交通工具和移动设备，而SOFC适合用于电力供应和大型工业设备。
四、燃料电池的应用：- 燃料电池被广泛应用于各个领域，包括交通运输、能源供应和环境保护等。
在交通运输领域，燃料电池驱动的电动汽车可以提供零排放、长续航里程和快速加注等优势。
在能源供应领域，燃料电池可以作为替代传统燃料的可再生能源，提供可靠的电力供应。
在环境保护领域，燃料电池可以减少有害气体排放，降低温室气体的影响。
五、燃料电池的未来发展：- 随着技术的进步和成本的降低，燃料电池有望在未来得到更广泛的应用。
研究人员正在努力改进燃料电池的效率、稳定性和可靠性，以满足不同领域和应用的需求。
同时，开发更便捷、经济的氢气储存和分配系统也是未来发展的研究重点。
结论：- 燃料电池作为一种清洁、高效、可持续的能源技术，拥有广泛的应用前景。
燃料电池的应用领域
燃料电池的应用领域一、燃料电池的基本原理燃料电池是一种将化学能直接转化为电能的设备，其基本原理是利用氢气和氧气在催化剂的作用下发生氧化还原反应，产生水和电能。
燃料电池具有高效、清洁、静音等特点，是一种新型的能源转换设备。
二、燃料电池的分类根据不同的工作原理和使用场景，燃料电池可以分为以下几类：1.质子交换膜燃料电池（PEMFC）：主要用于车辆动力系统、舰船动力系统等领域。
2.固体氧化物燃料电池（SOFC）：主要用于发电、工业加热等领域。
3.碱性燃料电池（AFC）：主要用于空间站、卫星等领域。
4.直接甲醇燃料电池（DMFC）：主要用于便携式设备、无人机等领域。
三、燃料电池的应用领域随着技术的不断进步和环保意识的提高，燃料电池在各个领域得到了广泛的应用，以下是燃料电池的主要应用领域：1.交通运输领域燃料电池汽车是目前最为成熟的应用领域之一。
由于其具有零排放、高效、静音等特点，被视为未来汽车发展的方向。
目前，世界各大汽车厂商均在积极开发燃料电池汽车，并推出了相关产品。
2.能源领域燃料电池可以直接将化学能转化为电能，因此被广泛应用于发电和工业加热等领域。
固体氧化物燃料电池是其中最为常见的一种类型，可用于发电站、工业加热等场景。
3.便携式设备领域直接甲醇燃料电池是一种便携式设备常用的能源来源。
相对于传统锂离子电池，其具有更长的续航时间和更快的充电速度，因此被广泛应用于无人机、便携式充电器等场景。
4.航空航天领域由于空间站和卫星等设备需要长期运行而无法进行加油换气等操作，因此燃料电池被广泛应用于航空航天领域。
碱性燃料电池是其中最为常见的一种类型。
四、燃料电池的优势相对于传统的化石能源和锂离子电池，燃料电池具有以下优势：1.高效：燃料电池直接将化学能转化为电能，效率高达50%以上，远高于传统发动机和锂离子电池。
2.清洁：燃料电池只产生水和少量氧气，不会产生任何有害气体和颗粒物，因此对环境无任何影响。
3.静音：由于没有内燃机的噪音和振动，燃料电池汽车非常静音。
燃料电池的工作原理与发展趋势
燃料电池的工作原理与发展趋势燃料电池是一种能够将化学能直接转化为电能的设备，在当今日益发展的科技社会中应用广泛。
该技术具有环保、高效、节能等优点，正在逐渐取代传统电池成为电力领域的新宠。
一、燃料电池的工作原理燃料电池的核心是电极催化剂，而其工作原理就是利用燃料与氧气之间的化学反应以产生电能。
燃料电池中，负极和正极两端分别接上导线，形成闭合电路。
首先，在负极，燃料分子经催化剂的作用分解成质子离子和电子，其中质子离子顺着电解质的通道移到正极，而电子则经过负极电路外部连接到正极。
在正极，氧气和质子离子经催化剂产生氧化还原反应，产生水和电流。
电流经过负极电路返回正极，完成电路的闭合。
二、燃料电池的发展趋势燃料电池虽然存在一些技术限制，但其不断优化和改进的趋势却是不可逆转的。
1. 提高能效燃料电池的能效是当前发展的一个关键问题。
传统电池的能量利用率只有30%左右，而燃料电池的效率可以高达50%以上。
未来，随着催化剂的不断改进和燃料制备技术的不断提高，燃料电池将会在能量利用效率方面取得更大的突破。
2. 发展多种类型的燃料电池目前，燃料电池的种类较少，主要包括氢气燃料电池和甲醇燃料电池。
随着技术的不断进步，未来可能会涌现出更多种类的燃料电池，如固体氧化物燃料电池、生物质燃料电池、锂空气电池等。
多样化的燃料电池将为不同领域的应用带来更多的选择。
3. 推进商业化应用目前，燃料电池应用还不够广泛，尤其是在大规模商业化方面进展缓慢。
未来，随着燃料电池技术逐渐成熟、应用范围不断拓展，商业化应用将会在多个领域取得突破，如汽车、航天、军事等。
总之，燃料电池作为一种全新的能源技术，具有非常广阔的应用前景，尤其在实现能源节约和环境保护方面具有巨大的潜力。
未来，燃料电池技术将不断取得创新和突破，为人类社会的可持续发展做出积极贡献。
燃料电池反应原理
燃料电池反应原理
燃料电池是一种利用化学能转化为电能的设备，在能源领域具有广泛的应用前景。
它的反应原理主要是基于氢气的氧化还原反应，下面我们将分步介绍其反应原理。
1. 氢气的离子化
燃料电池中的燃料是氢气，但是氢气并不容易参与反应，因此需要将其离子化，即将氢气通过反应转化为带正电荷的离子H+。
2. 氢离子与氧气反应
在燃料电池中，会通过反应将空气中的氧气转化为带负电荷的氧离子O2-，然后与H+离子发生反应，生成水和电子。
具体反应式如下：
H2 + 1/2O2 → H2O + 2e-
3. 电子流动
在上一步中，反应产生了电子，这些电子需要经过电路流动，才能将化学反应转化为电能。
因此，它们会沿着电路流动，形成一个外部电流，提供给外部负载使用。
4. 水的排放
除了电能外，在燃料电池反应中还会生成水。
这些水需要及时排放出去，否则会影响反应的效率。
通常情况下，水能够通过电极板上的孔隙跑出来，但是如果没有及时清理，会造成积水和腐蚀。
总之，燃料电池反应原理可以简单概括为氢气和氧气的化学反应，其中产生了电子和水。
这种反应可以用来供电，是一种环保、清洁、高效的能源转换方式，将对未来的能源发展产生重大影响。
燃料电池
4燃料电池的现状
目前，使用燃料电池面临的主要问题： 1 燃料问题 氧气可以直接从空气中获得，比较省 力；氢气则需要消耗电能以电解水或在催化剂的作 用下重组碳氢化合物这两种方法获取。但也有人认 为氢可以从天然气中产生，其成本同生产汽油相当。 如将燃料电池高效率因素考虑进来，使用氢将比汽 油更加经济。 2 安全问题 氢气是易燃气体，使用时要防止泄露， 爆炸等危险情况的发生。 阻碍燃料电池推广应用的关键问题还有成本高、 寿命短、体积大等，归根结底还是技术问题。
2.4溶化的碳酸盐燃料电池 (molten carbonate fuel cell--MCFC)
溶化的碳酸盐燃料电池与上述讨论的燃料电池差异较 大，这种电池不是使用溶化的锂钾碳酸盐就是使用锂钠碳酸 盐作为电解质。当温度加热到650℃时，这种盐就会溶化， 产生碳酸根离子，从阴极流向阳极，与氢结合生成水，二氧 化碳和电子。电子然后通过外部回路返回到阴极，在这过程 中发电。 CO32 + H 2 → H 2O + CO 2 + 2e 阳极反应： 2CO 2 + O 2 + 4e → 2CO 3 2 阴极反应： 这种电池工作的高温能在内部重整诸如天然气和石油 的碳氢化合物，在燃料电池结构内生成氢。且白金催化剂可 用廉价的一类镍金属代替，其产生的多余热量还可被联合热 电厂利用。这种燃料电池的效率最高可达60%。 这种电池需要较长的时间方能达到工作温度，因此不能 用于交通运输。
直 接 燃 料 电 池 混 合 动 力 系 统 结 构
5.2燃料电池汽车的特点
1、效率高 燃料电池汽车路试时可以达到40~50%的效率而 普通汽车只有10~16%。燃料电池汽车总效率比 混合动力汽车也要高。 2、环保 燃料电池电动汽车仅排放热和水——高效、环境 友好的清洁汽车。 3、可持续发展 燃料电池可节省石油。目前令全世界对石油的依 存度，超过警戒线30%，预计2020年>60%。
燃料电池的基本工作原理及主要用途
简述燃料电池的基本工作原理及主要用途1.燃料电池的工作原理燃料电池是一种按电化学原理，即原电池的工作原理，等温地把贮存在燃料和氧化剂中的化学能直接转化为电能的能量转换装置。
其单体电池是由电池的正极(即氧化剂发生还原反应的阴极)、负极(即还原剂或燃料发生氧化反应的阳极)和电解质构成，燃料电池与常规电池的不同之处在于，它的燃料和氧化剂不是贮存在电池内，而是贮存在电池外部的贮罐内，不受电池容量的限制，工作时燃料和氧化剂连续不断地输入电池内部，并同时排放出反应产物。
以磷酸型燃料电池为例，其反应式为：燃料极(阳极) H2→2H++2e-空气极(阴极) 1／2O2+2H++2e-→H2O综合反应式H2+1／2O2→H2O以上反应式表示：燃料电池工作时向负极供给燃料(氢)，向正极供给氧化剂(空气)，燃料(氢)在阳极被分解成带正电的氢离子(H+)和带负电的电子(e-)，氢离子(H+)在电解质中移动与空气极侧提供的O2发生反应，而电子(e-)通过外部的负荷电路返回到空气极侧参与反应，连续的反应促成了电子(e-)连续地流动，形成直流电，这就是燃料电池的发电过程，也是电解反应的逆过程。
2. 燃料电池的应用2.1能源发电燃料电池电站的每一套设备都包括了一整套采用天然气发电的电力系统。
分为以下几个分单元：①燃料电池组②燃气制备③空气压缩机④水再生利用⑤逆变器⑥测量与控制系统。
燃料电池组产生的直流电通过逆变器转换成电力系统所需的交流电。
各国工业界人士普遍对于燃料电池在发电站的应用前景看好。
2.2汽车动力目前，各国的汽车时用量均在不断增加，其排放的尾气已成为城市环境的主要污染源之一，特别是发展中国家，由于环境治理的力度不够，这一问题更加突出。
于是人们要求开发新型的清洁、高效的能源来解决这一问题。
质子交换膜燃料电池的出现，解决了燃料电池在汽车动力成本和技术方面存在的若干问题，使燃料电池电动车的开发和使用成为可能。
这种电池具有室温快速启动、无电解液流失、水易排出、寿命长、比功率与比能量高等特点，适合做汽车动力，是目前世界各国积极开发的运输用燃料电池。
燃料电池的反应原理,发展及应用前景
燃料电池的反应原理，发展及应用前景燃料电池是直接将燃料的化学能转化为电能的装置，它不同于一次电池和二次电池，一次电池的活性物质反应完毕，就不能再使用。
二次电池在充电时不能使用，而燃料电池只要不断地供给活性物质，就可以一直放出电能。
它不受时间和空间的限制，应用非常便利。
1 燃料电池概述1.1 燃料电池的发展历史1802年，霍姆富利·戴维（Humphrey Davy）报道过一个简单电池的结构，这种电池组能够使人有轻微触电的感觉。
1839年Grove 成功地使一个传统的电解水的实验进行逆反应。
1889年蒙德（Mond）首次采用了燃料电池这一名称，并获得200A/m2电流密度。
最早达到实用水平的燃料电池是本世纪50年代英国剑桥Bacon 制成的。
他用高压氢、氧气制成功率为50kW的燃料电池，工作温度为423K。
60年代，该种电池成功地应用于航天领域。
目前，从节约能源和环保等角度看，作为工业用发电装置及汽车驱动力，已经从多方面对燃料电池进行实验装置的研究和试验，而且在很多方面已取得了长足的进展。
1.2 燃料电池的优点做为一种新型发电装置，燃料电池具有的优点在于：（1）电池直接发电，不受卡诺循环的限制，效率高；理论上，燃料电池的能量转化效率可超过80%。
即使发电规模很小，也具有与大规模火力发电同等的发电效率。
（2）部分负载效率高，对负载变化响应效率高。
（3）不排出有害物质，噪音低。
对环境无污染，安全可靠性高。
（4）操作简单，灵活，建设周期短。
因而它可以安装在施工现场的附近作固定型或分散型电站，以减轻变电设备和变电损耗，充分利用排出的热量。
燃料电池是一种不经过热量转化的发电方法，因此不必考虑大型的设备和设计很大的规模，可以把比较小型的固定型或分散型电池设备安装在需要的地方。
这种电池的利用价值特别大，预计燃料总的热效率可达80%。
1.3 燃料电池的分类燃料电池可分为很多种类型。
按燃料的处理方式的不同，可分为直接式、间接式和再生式。
燃料电池的原理及其应用案例
燃料电池的原理及其应用案例随着全球环保意识的加强，能源领域也在不断探索创新方案。
燃料电池作为一种新兴的清洁能源，受到了广泛关注。
那么什么是燃料电池？它的原理是什么？有哪些应用案例呢？今天我们就来一起了解一下。
一、燃料电池的原理燃料电池的核心原理是利用氢气与氧气之间的化学反应，将化学能转化为电能。
具体的反应过程如下：在正极（即阳极）：氢分子（H2）经过催化剂的作用分解成为离子态的氢气（H＋）和电子（e-）。
2H2 -> 4H+ + 4e-在负极（即阴极）：氧气与水分子（H2O）反应，生成氢氧离子（OH-）。
电子通过外部电路将阴极流回阳极，与氢离子结合，生成水分子，并释放出电子。
O2 + 4H+ + 4e- -> 2H2O整个反应过程是电化学过程，化学反应产生电子，电子通过外部载流体系向负极流动，从而在利用一次电化学反应中实现了电能的转化。
二、燃料电池的应用案例燃料电池应用领域广泛，目前主要应用于交通工具、家用电力和移动电源等领域。
1、交通工具燃料电池汽车是目前应用最广泛的燃料电池产品，其优点在于零排放、低噪音、高效率等。
目前全球已有多家汽车厂商推出燃料电池汽车，如丰田、本田、日产等。
2、家用电力燃料电池强化了家庭的能源独立和可再生性，成为家庭能源基础设施的新选择。
目前一些国内国际厂商也开始将目光投向家用能源领域。
如阿里巴巴旗下的菜鸟物流，正在推广利用燃料电池的货车，以提高物流效率、减少降低污染。
3、移动电源应用最广泛的移动电源领域是智能手机、平板电脑、移动硬盘、数码相机等，这些产品对于电力源的轻量化、小型化、大容量化的需求与燃料电池特性相近。
近年来，越来越多的厂商将燃料电池作为向纵深发展的新方向，作为移动电源市场的一种新选择。
三、总结燃料电池是一种环保、高效的新型能源方案，其应用不仅提高了环保意识，同时也带来了经济效益和发展机遇。
目前，燃料电池技术还存在一些挑战，如成本高、稳定性差、可扩展性弱等，但随着技术的不断发展和突破，相信燃料电池将会逐渐成为未来能源领域的重要力量。
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燃料电池原理与发展燃料电池是一种能够持续的通过发生在阳极和阴极的氧化还原反应将化学能转化为电能的能量转换装置。
燃料电池与常规电池的区别在于，它工作时需要连续不断地向电池内输入燃料和氧化剂，只要持续供应，燃料电池就会不断提供电能。
由于燃料电池能将燃料的化学能直接转换为电能，因此，它没有像普通火力发电厂那样的通过锅炉、汽轮机、发电机的能量形态变化，可避免过程中转换损失，达到市制发电效率。
近20多年来，燃料电池经历了碱式、磷酸、熔融碳酸盐和固体电解质等几种类型的发展阶段。
美、日等国已相继建立了一些碳酸燃料电池电厂、熔融碳酸盐燃料电池电厂和质子交换膜燃料电池电厂。
燃料电池的结构与普通电池基本相同，有阳极和阴极，通过电解质将这两个电极分开。
与普通电池的区别是，燃料电池是开式系统。
它要求连续供应化学反应物，以保证连续供电。
其工作原理：燃料电池由阳极、阴极和离子导电的电解质构成，其工作原理与普通电化学电池类似，燃料在阳极氧化，氧化剂在阴极还原，电子从阳极通过负载流向阴极构成电回路，产生电流。
介绍一下熔融碳酸盐燃料电池（MCFC）一、MCFC概述 1.1 燃料电池简述燃料电池(FC)是一种将贮存在燃料和氧化剂中的化学能直接转化为电能的发电装置，结构如图1-1所示。
它的发电方式与常规的化学电源一样，电极提供电子转移的场所，阳极催化燃料(如氢)的氧化过程，阴极催化氧化剂(如氧)的还原过程，导电离子在将阴阳极分开的电解质内迁移，电子通过外电路作功并构成总的电回路。
在电池内这一化学能向电能的转化过程等温进行，即在燃料电池内，可在其操作温度下利用化学反应的自由能。
但是，燃料电池的工作方式又与常规的化学电源不同，它的燃料和氧化剂并非贮存在电池内。
同汽油发电机相似，它的燃料和氧化剂都贮存在电池之外的贮罐中。
当电池工作时，要连续不断地向电池内送入燃料和氧化剂，排出反应产物，同时排出一定的废热，以维持电池温度的恒定。
燃料电池本身只决定输出功率的大小，其贮能量则由燃料罐和氧化剂罐的贮量决定。
总体上，燃料电池具有以下特点：(l) 不受卡诺循环限制，能量转换效率高。
(2) 燃料电池的输出功率由单电池性能、电极面积和单电池个数决定。
(3) 环保问题少。
(4) 负荷应答速度快，运行质量高。
由于FC具有以上显著的优点，在50~60年代呈现第一个研制高峰，那时侧重于发展碱性FC，尽管后来未曾象预期的那样在交通工具及大型电厂获得应用，但是FC在航天飞行中取得的成功足以证明它所具有的突出优点。
70年代初，由于投资减少，FC研究进入低潮。
70年代末，由于材料科学的进展和世界性的能源紧缺，开发新的发电技术，提高石油、天然气和煤炭等矿物燃料的利用率又成为人们关注并具有深远意义的课题，这样FC研究又呈现第二个高潮，此时则侧重于发展磷酸盐燃料电池(PAFC)、熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)和固体氧化物燃料电池(SOFC)。
现在，燃料电池作为继水力、火力和原子能之后的第四代电源止受到世界的瞩目。
1.2 熔融碳酸盐燃料电池（MCFC）熔融碳酸盐燃料电池(Molten Carbonate Fuel Cell，首字母缩写为MCFC)，通常被称为第二代燃料电池，因为预期它将继磷酸盐燃料电池之后进入商业化阶段。
MCFC的工作温度为873~923K，因而，与低温燃料电池相比，有几个潜在优势。
首先，在MCFC的工作温度下，燃料(如天然气)的重整可在电池堆内部进行，既降低了系统成本，又提高了效率;其次，电池反应高温余热可用于工业加工或锅炉循环;第三，几乎所有燃料重整都产生CO，它可使低温燃料电池电极催化剂中毒，但却可成为MCFC的燃料。
MCFC的缺点是在其工作温度下，电解质的腐蚀性强，阴极需不断供应CO2。
MCFC的研究开发始于1950年，其后近半个世纪时间内，在电极反应机理、电池材料、电池性能和制造技术等方面，均取得了巨大进展，规模不断扩大，几年前即己达到100kw水平，目前已达到250~2000kw。
与低温燃料电池相比，MCFC的成本和效率很有竞争力。
PAFC和PEMFC都需要贵金属催化剂，重整富氢燃料中的CO也需要去除。
而在高温，H2的反应活性高，可以使用非贵金属作电化学催化剂。
尽管提高反应温度使电池理论效率降低，但同时也降低了过电位损失，实际效率是提高了。
MCFC的工作温度足够产生有价值的余热，又不至于有过高的自由能损失(MCFC的理论开路电压比SOFC高100mV)。
余热可被用来压缩反应气体以提高电池性能;用于燃料的吸热重整反应;用于锅炉，或用于供暖。
MCFC的一个最主要优点是可以内部重整。
甲烷的重整反应可以在阳极反应室进行，重整反应所需热量由电池反应提供。
在内部重整的MCFC中，空速较低，重整反应速率很适当。
但硫和微量碳酸盐可使重整催化剂中毒。
目前MCFC已初步进入商品化阶段，它将成为未来大型发电的主力之一。
尽管MCFC在反应动力学上有明显的优势，但其高温运行带来的熔盐腐蚀和密封等问题，阻碍了它的快速发展。
二、MCFC发电原理及特性2.1 发电原理熔融碳酸盐燃料电池采用碱金属(如Li、Na、K)的碳酸盐作为电解质，电池工作温度为873-973K。
在此工作温度，电解质呈熔融状态，载流子为碳酸根离子( )。
典型的电解质由摩尔分数62% +38% (熔点763K)组成。
MCFC的燃料气为，氧化剂是和。
当电池工作时，阳极上的与从阴极区迁移过来的反应，生成和，同时将电子输送到外电路;而阴极上的和与从外电路输送过来的电子结合，生成碳酸根离子，反应方程式如下：从上述方程式可以看出，不论阴阳极的反应历程如何，MCFC的发电过程实质上就是在熔融介质中氢的阳极氧化和氧的阴极还原过程，其净效应是生成水。
熔融碳酸盐燃料电池与其他类型燃料电池的电极反应有所不同：在阴极，为反应物，在阳极，为产物，从而在电池工作过程中构成了一个循环。
为确保电池稳定连续地工作，必须将阳极产生的返回到阴极，通常采用的办法是将阳极室所排出的尾气经燃烧消除其中的和后，进行分离除水，然后再将送回至阴极。
2.2 电池系统特性MCFC单体及电池堆的结构在原理上与普通的叠层电池类似，但实际上要复杂得多。
它的主要特点为:(l)阴、阳极的活性物质都是气体，电化学反应需要合适的气/固/液三相界面。
因此，阴、阳电极必须采用特殊结构的三相多孔气体扩散电极，以利于气相传质、液相传质和电子传递过程的进行;(2)两个单电池间的隔离板，既是电极集流体，又是单电池间的连接体。
它把一个电池的燃料气与邻近电池的空气隔开，因此，它必须是优良的电子导体并且不透气，在电池工作温度下及熔融碳酸盐存在时，在燃料气和氧化剂的环境中具有十分稳定的化学性能。
此外，阴阳极集流体不仅要起到电子的传递作用，还要具有适当的结构，为空气和燃料气流提供通道;(3)单电池和气体管道要实现良好的密封，以防止燃料气和氧化剂的泄漏。
当电池在高压下工作时，电池堆应安放在压力容器中，使密封件两侧的压力差减至最小;(4)熔融态的电解质必须保持在多孔惰性基体中，它既具有离子导电的功能，义有隔离燃料气和氧化剂的功能，在4KPa或更高的压力差下，气体不会穿透。
在实用的MCFC中，燃料气并不是纯的氢气，而是由天然气、甲醇、石油、石脑油和煤等转化产生的富氢燃料气。
阴极氧化剂则是空气与二氧化碳的混合物，其中还含有氮气。
因此，转化器是MCFC系统的重要组成部分，目前有内部转化和外部转化两种方式。
内部转化又区分为直接内部转化和间接内部转化。
基于上述的特点，MCFC主要具有如下的优点和缺点。
(l)优点(i)上作温度高，电极反应活化能小，无论氢的氧化或是氧的还原，都不需贵金属作催化剂，降低了成本;(ii)可以使用含量高的燃料气，如煤制气; (iii)电池排放的余热温度高达673K之多，可用于底循环或回收利用，使总的热效率达到80%;(iv)可以不需用水冷却，而用空气冷却代替，尤其适用于缺水的边远地区。
(2)缺点(i)高温以及电解质的强腐蚀性对电池各种材料的长期耐腐蚀性能有十分严格的要求，电池的寿命也因此受到一定的限制:(ii)单电池边缘的高温湿密封难度大，尤其在阳极区，这里遭受到严重的腐蚀。
另外，熔融碳酸盐的一些固有问题，如由于冷却导致的破裂问题等;(iii)电池系统中需要有循环，将阳极析出的重新输送到阴极，增加了系统结构的复杂性。
三、MCFC电池的构成熔融碳酸盐燃料电池主要是由阳极、阴极、电解质基底和集流板或双极板构成， 3.1 阳极MCFC的阳极催化剂最早采用银和铂，为降低成本，后来改用了导电性与电催化性能良好的镍。
但镍被发现在MCFC的工作温度与电池组装力的作用下会发生烧结和蠕变现象，进而MCFC采用了Ni-Cr或Ni-Al合金等作阳极的电催化剂。
加入2%~10%Cr的目的是防止烧结，但Ni-Cr阳极易发生蠕变。
另外，Cr还能被电解质锂化，并消耗碳酸盐，Cr的含量减少会减少电解质的损失，但蠕变将增大。
相比之下，Ni-Al阳极蠕变小，电解质损失少，蠕变降低是由于合金中生成了。
3.2 阴极熔融碳酸盐燃料电池的阴极催化剂普遍采用氧化镍。
其典型的制备方法是将多孔镍电极在电池升温过程中就地氧化，而且部分被锂化，形成非化学计量化合物，电极导电性极大提高。
但是，这样制备的NiO电极会产生膨胀，向外挤压电池壳体，破坏壳体与电解质基体之间的湿密封。
改进这一缺陷的方法有以下几种: (l)Ni电极先在电池外氧化，再到电池中掺Li;或氧化和掺Li都在电池外进行; (2)直接用NiO粉进行烧结，在烧结前掺Li，或在电池中掺Li: (3)在空气中烧结金属镍粉，使烧结和氧化同时完成;(4)在Ni电极中放置金属丝网(或拉网)以增强结构的稳定性等等。
3.3 电解质基底电解质基底是MCFC的重要组成部件，它的使用也是MCFC的特征之一。
电解质基底由载体和碳酸盐构成，其中电解质被固定在载体内。
基底既是离子导体，又是阴、阳极隔板。
它必须具备强度高，耐高温熔盐腐蚀，浸入熔盐电解质后能够阻挡气体通过，而又具有良好的离子导电性能。
其塑性可用于电池的气体密封，防止气体外泄，即所谓“湿封”。
当电池的外壳为金属时，湿封是唯一的气体密封方法。
3.4 集流板(双极板)双极板能够分隔氧化剂和还原剂，并提供气体的流动通道，同时还起着集流导电的作用，因此也称作集流板或隔离板。
它一般采用不锈钢(如SS316，SS310)制成。
在电池工作环境中，阴极侧的不锈钢表面生成，其内层又有氧化铬，二者均起到钝化膜的作用，减缓不锈钢的腐蚀速度。
SS310不锈钢由于铬镍含量高于SS316，因而耐蚀性能更好。
一般而言，阳极侧的腐蚀速度大于阴极侧。
双极板腐蚀后的产物会导致接触电阻增大，进而引起电池的欧姆极化加剧。
为减缓双极板阳极侧的腐蚀速度，采取了在该侧镀镍的措施。