电化学读书报告2-田云生
电化学读书笔记全解
电化学（electrochemistry）作为化学的分支之一，是研究两类导体（电子导体，如金属或半导体，以及离子导体，如电解质溶液）形成的接界面上所发生的带电及电子转移变化的科学。
传统观念认为电化学主要研究电能和化学能之间的相互转换，如电解和原电池。
但电化学并不局限于电能出现的化学反应，也包含其它物理化学过程，如金属的电化学腐蚀，以及电解质溶液中的金属置换反应。
16-17世纪：早期相关研究16世纪标志着对于电认知的开始。
在16世纪50年代，英国科学家威廉·吉尔伯特花了17年时间进行磁学方面的试验，也或多或少地进行了一些电学方面的研究。
吉尔伯特由于在磁学方面的开创性研究而被称为“磁学之父”，他的磁学研究为电磁学的产生和发展创造了条件。
1663年，德国物理学家奥托·冯·格里克发明了第一台静电起电机。
这台机器由球形玻璃罩中的巨大硫磺球和转动硫磺球用的曲轴组成的。
当摇动曲轴来转动球体的时候，衬垫与硫磺球发生摩擦产生静电。
这个球体可以拆卸并可以用作电学试验的来源。
18世纪：电化学的诞生在18世纪中叶，法国化学家夏尔·杜菲发现了两种不同的静电，他将两者分别命名为“玻璃电”和“松香电”，同种相互排斥而不同种相互吸引。
杜菲因此认为电由两种不同液体组成：正电“vitreous”（“玻璃”），以及负电“resinous”（“树脂”），这便是电的双液体理论，这个理论在18世纪晚期被本杰明·富兰克林的单液体理论所否定。
1781年，法国物理学家夏尔·奥古斯丁·库仑在试图研究由英国科学家约瑟夫·普利斯特里提出的电荷相斥法则的过程中发展了静电相吸的法则。
1771年，意大利生理学家、解剖学家路易吉·伽伐尼发现蛙腿肌肉接触金属刀片时候会发生痉挛。
他于1791年发表了题为“电流在肌肉运动中所起的作用”的论文，提出在生物形态下存在的“神经电流物质”，在化学反应与电流之间架起了一座桥梁。
电化学教学心得
电化学教学心得电化学是高中化学内容的重点之一，也是高考的知识点之一。
笔者结合多年的教学经验和对高考题的分析，对电化学的几点体会做一小结，希望对教学有所帮助。
一、原电池我们在电化学教学中，老师应明确告诉学生：原电池反应是自发的氧化还原反应。
在满足形成原电池的条件（两电极、电解质溶液、闭合）下，先正确地写出自发的氧化还原反应方程式（原电池反应）并确定氧化剂和还原剂。
还原剂一定在负极上反应，氧化剂一定在正极上反应。
如果还原剂是金属，则该金属是原电池的负极，且正极与该金属不同，如果还原剂不是金属，则正负电极由其他电极代替且可相同。
这样，既可以根据原电池反应判断正负极和书写电极反应，也可以将自发的氧化还原反应设计成原电池。
1.规律负极：失电子，发生氧化反应（一般是负极本身失电子，除外界不断补充的燃料电池）。
正极：得电子，发生还原反应（一般是溶液中阳离子在正极上得电子，也可能是o2在正极上得电子如吸氧腐蚀或燃料电池，或正极本身得电子）。
2.分类（1）一般原电池①两个活泼性不同的电极（金属与金属、金属与石墨碳棒、金属与难溶金属氧化物）；②电解质溶液，至少能与一个电极发生有电子转移的氧化还原反应，一般是置换反应；③两电极插入电解质溶液中且用导线连接，且形成闭合回路。
方法点睛：先分析两电极材料相对活泼性，相对活泼的金属作负极，负极失去电子发生氧化反应，形成阳离子进入溶液；较不活泼的金属作正极，溶液中的阳离子按放电强弱顺序在正极上得到电子发生还原反应，析出金属或氢气，正极材料不参与反应。
如金属fe、cu、稀盐酸构成的原电池中，负极为fe。
但是具体情况还应具体分析，如金属fe、cu、浓硝酸构成的原电池中，由于fe比cu活泼，但负极却是cu（fe、al在浓硝酸中钝化，不能继续反应，而cu可以与浓硝酸反应）。
（2）燃料电池燃料电池大多数是由可燃性物质（主要是可燃性气体）与氧气及电解质溶液共同组成，虽然可燃性物质与氧气在不同的电极上反应，但总方程式相当于可燃物在氧气中燃烧。
电化学实验报告
电化学实验报告引言：电化学实验是一种研究电与化学反应之间相互关系的实验方法。
通过测量电流和电势等参数，可以获取有关物质在电场中的性质和反应机理的信息。
在本实验中，我们将探索电化学反应的基本原理，以及它们对现实生活的应用。
实验一：电解质溶液的电导率测定电解质溶液的电导率是指单位体积内的电荷流动能力。
在本实验中，我们将通过测量溶液的电阻，推断其电导率，并探究电解质浓度对电导率的影响。
实验装置包括电源、电阻箱、电导率计和电极等。
首先，我们调整电源的电压和电流大小，确保实验安全。
然后，将电解质溶液与电极连接，通过电阻箱调节电流强度。
根据欧姆定律，通过测量电流和电阻，我们可以计算电解质溶液的电阻值。
在实验过程中，我们逐渐改变电解质溶液的浓度，记录对应的电阻值。
通过绘制电阻和浓度之间的关系曲线，我们可以推断电解质的电导率与浓度之间的关系。
实验结果表明，电解质的电导率随着浓度的增加而增加，说明溶液中的离子浓度是影响电导率的关键因素。
实验二：电池的电动势测定电池的电动势是指单位正电荷在电池中沿电流方向做功产生的电势差。
在本实验中，我们将通过测量电池的电压，推断其电动势，并探究电池的构成对电动势的影响。
实验装置包括电源、电压计和电极等。
首先，我们使用电压计测量电池的电压，得到电动势值。
然后，逐渐改变电池的构成，例如改变电极的材料、浓度等因素，再次测量电压。
通过对比实验结果，我们可以推断电池构成与电动势之间的关系。
实验结果表明，电动势受电极材料、电解液浓度等因素的影响。
以常见的锌-铜电池为例，当电解液中的锌离子浓度增加时，电池的电动势也随之增加。
这是因为锌离子被氧化成锌离子释放出电子，而电子经过电解液和外电路到达铜电极，发生还原反应，从而产生电动势。
实验三：电沉积的应用电化学实验不仅可以用于理论研究，还可以应用于现实生活中。
电沉积是指通过电化学反应生成金属薄膜或涂层的过程，常被用于防腐、装饰和电子工业等领域。
在本实验中，我们将通过电沉积实验，了解金属薄膜的形成机制，并考察电流密度对电沉积质量的影响。
关于电化学的实习报告
一、实习背景随着科技的不断发展，电化学在能源、材料、环保等领域发挥着越来越重要的作用。
为了深入了解电化学的基本原理和实验技术，提高自己的动手能力和科研素养，我们开展了电化学实习。
二、实习目的1. 理解电化学的基本概念和原理；2. 掌握电化学实验的基本操作和技巧；3. 学习电化学分析方法和实验数据处理；4. 培养团队协作和沟通能力。
三、实习内容1. 电化学基本原理实习期间，我们学习了电化学的基本概念和原理，包括电极、电解质、电流、电动势等。
通过学习，我们对电化学现象有了更深入的认识。
2. 电化学实验（1）电解池实验我们进行了电解池实验，观察了阴极和阳极的反应现象，了解了电解质的导电性、电极反应和电解质浓度对电解过程的影响。
（2）电化学腐蚀实验我们进行了电化学腐蚀实验，观察了金属在不同电解质中的腐蚀情况，分析了腐蚀机理和防护措施。
（3）电化学合成实验我们进行了电化学合成实验，通过控制电解条件，合成了特定的有机化合物，了解了电化学合成在材料制备中的应用。
3. 电化学分析方法实习期间，我们学习了电化学分析方法，如伏安法、循环伏安法、极化曲线法等。
通过实际操作，我们掌握了这些分析方法的基本原理和操作步骤。
4. 实验数据处理在实验过程中，我们学会了如何使用计算机软件对实验数据进行处理和分析，提高了自己的数据处理能力。
四、实习总结1. 理论与实践相结合通过这次实习，我们深刻体会到电化学理论知识的重要性，同时也认识到实践操作对于理解电化学原理的必要性。
2. 提高动手能力在实习过程中，我们学会了电化学实验的基本操作和技巧，提高了自己的动手能力。
3. 培养科研素养通过电化学实验和分析，我们培养了科研素养，学会了如何提出问题、解决问题，为今后的科研工作打下了基础。
4. 团队协作与沟通在实习过程中，我们学会了与团队成员相互协作、沟通交流，提高了自己的团队协作能力。
五、实习收获1. 深入理解电化学基本原理；2. 掌握电化学实验的基本操作和技巧；3. 学会电化学分析方法；4. 提高动手能力和科研素养；5. 培养团队协作与沟通能力。
电化学体会
学习液相传质步骤的收获因为自己对电化学比较感兴趣并且决定要考电化学方向的研究生，所以这学期我选修了《电化学基础》这门课程。
在苏老师耐心细致的讲述下，我不仅对以前在物理化学中学过的知识比如说两类电化学装置，极化曲线等有了更深入的理解而且学到了电化学极化以及气体电极过程等新的知识，下面将重点写写我自己对于学习电极过程中液相传质步骤的收获。
一、电极过程的步骤在电极化中，人们习惯把发生在电极/溶液界面上的电极反应、化学转化和电极附近液层中的传质作用等一系列变化的总和统称为电极过程。
电极过程是一种有电子参与的异相氧化还原过程，可看做一个连续的过程，包括以下几个步骤:1 .反应物离子向电极表面迁移，称之为液相传质步骤。
2. 反应物离子在电极表面附近的液层中进行某种转化，如水化离子脱水在表面附近吸附或发生化学变化，但无电子转移，称为前置的表面转化步骤。
3. 电极/电解液界面上的电荷传递，称之为电化学步骤或电子转移步骤。
4. 反应物在电极表面或附近液层进行某种转化，如表面脱附，称后继的表面转化步骤。
5. 反应物从电极表面向溶液内部迁移，称液相传质步骤或生成新相，如结晶或生成气体。
二、研究液相传质步骤的重要意义液相传质步骤是整个电极过程中的一个重要环节，因为液相中的反应粒子需要通过液相传质向电极表面不断地输送，而电极反应产物又需通过液相传质过程离开电极表面，只有这样，才能保证电极过程连续地进行下去。
在许多情况下，可能成为电极过程的控制步骤，由它来决定整个电极过程动力学的特征。
例如，当一个电极体系所通过的电流密度很大、电化学反应速度很快时，电极过程往往由液相传质步骤所控制，或者这时电极过程由液相传质步骤和电化学反应步骤共同控制，但其中液相传质步骤控制占有主要地位。
由此可见，研究液相传质步骤动力学的规律具有非常重要的意义。
事实上，电极过程的各个单元步骤是连续进行的，并且存在着相互影响。
因此，要想单独研究液相传质步骤，首先要假定电极过程的其他各单元步骤的速度非常快，处于准平衡态，以便使问题的处理得以简化，从而得到单纯由液相传质步骤控制的动力学规律，然后再综合考虑其他单元步骤对它的影响。
电化学实验心得体会模板8篇
电化学实验心得体会模板8篇在当前社会环境中，想必很多人都有写心得体会的经历，心得体会如果写得不够深刻，那给人的启发也是有限的，无忧文档我今天就为您带来了电化学实验心得体会模板8篇，相信一定会对你有所帮助。
电化学实验心得体会篇1本学年九年级化学面临教学和中考备考双重任务。
因此，化学实验室能把握一切为教学一线服务，一切为学生服务的原则。
从实际出发，结合九年级化学教学和演示、分组实验教学实际，特作如下总结：一、认真执行教学实验计划完成化学学生分组实验8个，学生分组实验率100%，教师演示实验38个，教师演示实验率100%。
积极准备和训练中考化学实验操作考试。
二、严格执行实验室的各项规章制度，防止各种实验事故的发生，上化学实验对有毒、有害药品的使用反复强调实验操作规范，指导学生做好实验。
实验注意用电安全，杜绝人身伤害事故。
三、注意节约，反对浪费，各种实验药品、用品要定量使用。
四、精心维护实验仪器设备，实验仪器设备定期维修和保养，延长使用寿命。
五、准备好课堂教学所需演示实验。
保证演示实验的效果，做好实验室的使用登记工作和记录。
六、强化实验仪器设备的管理，借还登记详实，有使用期限，到期不归还者，要及时通知本人归还。
七、在实验过程中严格规范实验操作，如有违规操作造成损失损坏，并对其批评教育或进行通报。
八、定期检查，定期打扫实验室，保持实验干净整洁，做好通风换气。
九、做好中考实验操作考试工作，及早准备、及早训练，反复练习，人人达标，这次中考实验操作成绩优良。
电化学实验心得体会篇2历时八个星期、四节课时的分析化学实验转瞬间已结束。
回想本学期的实验课，在脑海中出现频率最多的短语是：异常耗费脑力、程序复杂繁多、等待时间漫长、一步走错全盘皆输。
但同时，也正是实验中所经受的考验与挫折，使我受益匪浅，学会了坚持，懂得了认真，更掌握了很多实验技能。
令我印象最为深刻的是本学期开学以来的实验课中所使用的各种新仪器。
在上学期的无机实验中几乎没有用到特别多的仪器，可这学期刚开始便使用了精准电子天平、分光光度计等高精度的新设备，这让我们在新奇之余更加体会到了实验的严谨，从内心里油然生出对科研的敬畏与崇拜。
电化学课程读书报告电催化剂Pt及Pd
电化学课程读书报告题目：电催化剂Pt及Pd班级：031121班姓名：学号：指导老师：电催化一、简述电催化是使电极、电解质界面上的电荷转移加速反应的一种催化作用。
电极催化剂的范围仅限于金属和半导体等的电性材料。
催化剂材料是燃料电池的核心部件之一，也是当前制备高性能、低成本燃料电池的主要技术屏障。
燃料电池的催化剂为燃料的电化学反应提供一个传导场所，其功能主要包括质量传输，反应所需电化学活性位点的提供，溶液中质子的传输，以及导体中电子的传导。
催化剂材料主要由贵金属（Pt、Pd、Au 及其合金Pt-Ru、Pt-Pd 等）和载体（炭黑、中孔炭等）两部分构成。
贵金属Pt 是使用最为广泛的催化剂，然而Pt 金属因为其稀有而成本价格昂贵。
燃料电池技术的主要目标是研究发展低成本、高性能和耐久性的催化剂材料。
当前燃料电池系统的主要问题是成本较高和耐久性较差。
为了解决当前的主要问题，许多途径和方法已被探索和研究[1]：(i)降低燃料电池电极材料中电催化剂的载量；(ii)发展新型纳米薄膜结构Pt 电极及其制备技术，以提高催化剂的利用率；(iii)减小电催化剂纳米粒子的尺寸；(iv)合成Pt 基双金属、多金属或非Pt基催化剂，通过引入第二或第三种金属降低Pt 用量，改变催化剂的电子结构；(v)提高电催化剂纳米粒子的分散度；(vi)利用新技术增加燃料电池电极表面的传质效率；(vii)提高电催化剂支撑材料的性能，探索研究新型支撑材料。
当前，为了提高催化剂的性能及降低其成本，大部分的研究主要集中在催化剂的纳米结构、尺寸和形貌控制，以及合金材料等方面，对应的制备过程也相对复杂。
近年来，燃料电池电极催化剂载体材料以及催化剂与载体之间相互作用的研究已经引起了广泛的关注。
一种好的载体材料能够有效的降低催化剂的使用成本、提高其利用率、增加其性能及效率以及使用寿命[2]。
因此，高性能载体的研究对提高和改善催化剂的性能和效率等具有积极重要的意义。
电化学实习报告
一、实习目的本次电化学实习旨在通过理论联系实际的方式，让学生深入了解电化学的基本原理和应用，提高学生的动手操作能力和实验技能。
通过本次实习，使学生掌握电化学实验的基本操作，了解电化学实验的原理和步骤，熟悉常用的电化学仪器，培养学生的创新思维和科学素养。
二、实习内容1. 实验一：电解质溶液的导电性实验（1）实验目的：观察电解质溶液的导电性，了解电解质溶液导电的原因。
（2）实验原理：电解质溶液中的离子在电场作用下，发生定向移动，从而导电。
（3）实验步骤：① 配制一定浓度的NaCl溶液、KNO3溶液和葡萄糖溶液；② 将三种溶液分别注入三个烧杯中，分别插入两个电极；③ 开启直流电源，观察溶液中电极反应现象；④ 记录溶液导电性实验数据。
2. 实验二：电极电势的测定（1）实验目的：测定标准电极电势，了解电极电势的概念。
（2）实验原理：根据能斯特方程，电极电势与反应物和生成物的浓度有关。
（3）实验步骤：① 配制一定浓度的Cu2+、Zn2+、Ag+等溶液；② 使用标准氢电极作为参比电极，分别测定Cu2+/Cu、Zn2+/Zn、Ag+/Ag等电极的电势；③ 记录实验数据，绘制电极电势与浓度的关系曲线。
3. 实验三：电化学腐蚀与防护（1）实验目的：了解电化学腐蚀的原理，掌握电化学腐蚀防护的方法。
（2）实验原理：电化学腐蚀是由于金属在电解质溶液中发生氧化还原反应而引起的。
（3）实验步骤：① 将不同材质的金属（如铜、铁、铝等）分别放入CuSO4溶液、FeSO4溶液、Al2(SO4)3溶液中；② 观察金属表面腐蚀现象，记录腐蚀速率；③ 对腐蚀后的金属表面进行处理，如涂覆防护层、施加阳极保护等；④ 比较处理前后金属的腐蚀速率。
三、实习总结1. 通过本次电化学实习，我对电化学的基本原理和应用有了更深入的了解，掌握了电化学实验的基本操作和步骤。
2. 在实验过程中，我学会了如何使用电化学仪器，如电极、参比电极、电流计等，提高了我的动手操作能力。
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中国地质大学（武汉）2016年电化学读书报告报告题目：硬质合金电化学腐蚀行为的研究进展报告作者：田云生学院：材料科学与化学工程学院专业：应用化学班级：031144学号：20141001960指导老师：杨丽霞一、摘要 (1)二、前言 (1)2.1燃料电池的发明 (1)2.2燃料电池的工作原理 (2)2.3 燃料电池的分类和应用 (4)三、主要内容 (5)3.1 燃料电池与热机动力对比 (5)3.2燃料电池与电池对比 (7)3.3 燃料电池与氧阴极电解对比 (9)四、读书报告结论与感言 (10)4.1结论 (10)4.2感言 (11)五、参考文献 (11)一、摘要燃料电池是一种利用催化反应原理，使原料的化学能转化为电能的装置，近些年随着材料技术的进步，燃料电池日益可靠高效，其经济性也逐步得到体现，正被应用于越来越多的领域。
在氯碱工业中，使用氢燃料电池具有独特的优势，应引起重视和研究。
二、前言2.1燃料电池的发明燃料电池目前已经在多个领域都进行了应用尝试，虽然说法上是一种“新型电池”，其出现并不新，早在1839 年，英国物理学家威廉·格罗夫就制作了世界上第一个燃料电池。
上世纪60 年代，美国首先将燃料电池用于双子星宇宙飞船，但该电池由于采用聚苯乙烯磺酸膜，在电池工作中发生膜降解，不但导致寿命缩短，而且污染生产的水，宇航员无法饮用，因此，在以后的阿波罗飞行中让位于石棉膜型碱性氢氧燃料电池。
燃料电池是很有发展前途的新的动力电源，这类电池具有转换效率高、容量大、比能量高、功率范围广、不用充电等优点，如应用于汽车、飞船、潜艇、军事、电视中转站、灯塔和浮标等方面。
虽名为“燃料电池”，但其并不是用来储存电能的电池，而是发电站，产生电量的方式并不是像内燃机或外燃机一样使燃料燃烧产生能量，而是使用催化反应原理使燃料的化学能直接转化为电能。
其中最常见的燃料为氢，除了氢以外，一些碳氢化合物例如天然气、醇、和甲烷等有时也会作燃料使用。
从原理上说，一切可以燃烧的气体或液体燃料，都可作为燃料电池的能源，比如煤气、沼气、液化石油气、酒精、甲醇汽油等。
氢作为燃料化学转化最简单也最洁净，不容易污染电极和膜，因此，目前技术最为成熟的是氢燃料电池。
随着技术进步，其他燃料电池也会逐步普及。
氧化剂最常用的为空气，也可以用纯氧或双氧水。
虽然燃料和氧化剂不同，但大部分燃料电池的工作原理和工作模式都差不多。
2.2燃料电池的工作原理燃料电池内部主要由3 个相邻区段组成：阳极、电解质和阴极。
2 个化学反应发生在3 个不同区段的界面之间。
燃料电池的工作原理是在电池内部让燃料与氧或其他氧化剂进行氧化还原反应，从而把燃料的化学能转化为电能，燃料与氧发生反应，最终产生水、二氧化碳等以及电能。
需要指出，作为电池，对于外部为正极侧，对于电池内部是称为阴极；对于外部电路为负极侧，电池内部是阳极。
为便于描述，本文都以电池内部称谓电极极性。
典型的氢氧燃料电池原理见图1。
在阳极上，通常需要用催化剂将燃料氧化，使燃料变成 1 个正电荷的离子和 1 个负电荷的电子。
然后通过经特殊处理的电解质溶液或特殊的膜将电子和离子隔离，让离子通过电解质，阻隔电子，接着让被释放的电子穿过外部电路，因而产生电流。
离子通过电解液前往阴极，一旦达到阴极，离子与电子团聚，并且与氧气反应，从而产生水或二氧化碳。
氢—氧燃料电池反应原理有酸式和碱式2 种；若电解质呈酸性，则阳极反应为：H2=2H++2e-阴极反应：O2+4e-+4H+=2H2O若电解质呈碱性，则阳极反应式为：H2+2OH-=2H2O+2e-阴极反应：O2+2H2O+4e-=4OH-电解质呈酸性电解质呈碱性阳极反应式H2=2H++2e- H2+2OH-=2H2O+2e-阴极反应式O2+4e-+4H+=2H2O O2+4e-+2H2O=4OH-总反应式2H2+O2=2H2O为阻挡阳极原料与阴极原料混合，同时阻挡电子在电池内部移动，阴极与阳极间通常设有质子交换膜（离子交换膜）。
离子穿过交换膜从阳极到阴极，每摩尔离子通常会携带几摩尔的水合水，这就使得水总是向生成水的一侧转移。
为维持电池电解质的导电性和电池的正常运转，须持续供应氢、氧和水，及时排除反应产物（水）和废热。
2.3 燃料电池的分类和应用燃料电池有不同的分类方法，比如可按工作原理分类，按电解制分类，或按燃料分类，按工作温度分类以及按开发顺序分类。
（1）按工作原理分类。
分为酸性燃料电池和碱性燃料电池。
（2）按电解质分类。
分为碱性燃料电池（AFC）、质子交换膜燃料电池（PEMFC）、磷酸燃料电池（PAFC）、熔融碳酸盐燃料电池（MCFC）及固体氧化物燃料电池（SOFC）。
（3）按燃料分类。
分为氢燃料电池、甲烷燃料电池、甲醇燃料电池及乙醇燃料电池。
（4）按工作温度分类。
分为低温燃料电池0~200℃、中温燃料电池200~500 ℃及高温燃料电池500~1500 ℃。
（5）按开发顺序分类。
可分为第一代燃料电池、第二代燃料电池及第三代燃料电池。
主流的燃料电池按电解质种类可分，主要为以下 5 种：碱性燃料电池、磷酸型燃料电池、熔融碳酸盐燃料电池、固体氧化物燃料电池、质子交换膜燃料电池。
三、主要内容3.1 燃料电池与热机动力对比燃料电池对比传统动力机组具有非常大的能量利用优势，这是由工作原理决定的。
燃料电池是通过电池组使化学能直接转化为电能，转换环节少，效率高，理论上可以达到100%；传统动力组是先使化学能转换为热能，再转换为机械能，然后可再转换为电能，转换环节多，效率低下。
（1）效率。
无论是热机还是机组，其效率都受到卡诺热机效率的限制。
目前，汽轮机或柴油机的效率最大值仅为40%~50%，当用热机带动时，其效率仅为35%~40%；典型的燃料电池组，氢气转换为电能的效率目前可达到60%，而内燃机转换为机械能效率只能达到28%，超临界发电机组发电效率可以达到50%，燃气轮发电机组发电效率可以达到38%。
从效率上都远不如燃料电池。
燃料电池比内燃机的能量效率高，以氢作燃料时效率达到60%左右，以甲醇作燃料（通过改质）时达到38%～45%。
燃料电池在低负荷下效率高，在高负荷时随着负荷率增加有下降倾向，但可短时达到200%负荷运行，负荷适应范围宽。
与一般热力发电相比，燃料电池发电具有较高的理论转化效率。
而在燃料电池中，燃料不是被燃烧变为热能，而是直接发电。
在实际应用时，考虑到综合利用能量，其总效率可望在80%以上。
比能量或比功率高，同样重的各种发电装置，燃料电池的发电功率大、污染小、噪音低、振动小。
（2）污染。
燃料电池作为大、中型发电装置使用时，与火力发电相比，突出的优点是可以减少大气污染。
此外，燃料电池自身不需要蒸发水冷却，减少了火力发电热排水的污染。
对于氢氧燃料电池而言，发电后产物只有水，所以在载人宇宙飞船等航天器中兼做宇航员的饮用水。
火力发电则要排放大量残渣，并且热机引擎的机械传动部分所形成的噪音污染也十分严重。
比较起来，燃料电池的操作环境要清洁、安静得多。
（3）可靠性。
燃料电池的发电装置是由单个电池堆叠成电池组，结构简单，没有复杂的转动设备，单个电池串联的电池组并联后再确定整个发电装置的规模。
由于这些电池组合是模块结构，因而维修十分方便。
燃料电池的可靠性还在于，即使处于额定功率以上过载运行时，都能承受而效率变化不大；当负载有变化时，响应速度也快。
这种优良的性能使燃料电池在电高峰期可作为储能电池使用，保证火力发电发电站或核电站在额定功率下稳定运转，电力系统的总效率得以提高。
（4）适用能力。
燃料电池可以使用多种多样的初级燃料。
既可用于固定地点的发电站，也可用作汽车、潜艇等交通工具的动力源。
负荷应答速度快，启动或关闭时间短。
设备占地面积小，建设工期短。
燃料电池发电设备的构件小，可以全部积木化组装，制造和组装都可以在工厂进行，建设工期远远短于传统发电设备。
机器的配置亦可自由设计，使装置更加紧凑，大大减少占地面积，工程施工相当方便。
（5）结构简单。
燃料电池无转动设备，而不论是内燃机还是外燃机组，都需要复杂的机构和大量的转动部件，因此燃料电池具有结构简单、维护量小、安静无噪音和寿命长的优点，因此，理论上可以替代一切然油和燃气动力站发电站，比如替代船用发动机、车用发动机、发电站。
如使用燃料电池发电的全电舰艇和潜艇，噪音更小红外特征更少，有利于提高隐蔽性和战斗力。
正由于燃料电池具有上述优点，故被公认为继火力发电、水力发电和核能发电技术之后的第四代化学能发电技术。
燃料电池与热机相比的最大缺点是要用昂贵的催化剂，不能使用固体燃料和低质燃料；移动发电机组中气体燃料不易储存，比如氢燃料电池汽车，受到氢气的供应和储存制约，目前补充燃料基础设施也不健全。
3.2燃料电池与电池对比原理上看，燃料电池是发电装置，电池是蓄电装置，但对用电侧来讲，两者功能一样，都可提供电力。
燃料电池对比电池有许多优势。
（1）稳定提供电力。
燃料电池可以不间断的提供稳定电力，直至燃料耗尽，并且在燃料耗尽之后，能够快速补充燃料，再次进行供电，能有效提升作业的效率，如果能连续提供燃料，可以不间断提供电力。
而电池必须经过充电、储存、放电循环过程，储存电量与电池体积成正比。
相对锂电池来说，氢燃料电池更能适应环境，在环境温度非常低的情况下不会出现锂电池那种断电的情况。
（2）寿命长。
燃料电池性能衰减很慢，一般氢燃料电池都比锂电池的使用寿命长几十倍。
（3）环保。
氢燃料电池非常的环保，其消耗氢燃料产生的排放物只是水或二氧化碳等物质，并且待电池报废后，其中的膜和催化剂等材料都是可回收再利用。
（4）比能量高。
这是因为，对于封闭体系的电池与外界没有物质的交换，比能量不会随时间变化，但是燃料电池由于不断补充燃料，随着时间延长，其输出能量也越多，这样就可以节省材料，使装置轻，结构紧凑，占用空间小。
燃料电池目前成本太高，制作质子膜电池中膜的材料为全氟磺酸，市面上全氟磺酸膜的成本300 美元/m2，燃料电池以铂作为催化剂并通过氢气和氧气产生电能。
最佳的反应模式就是在反应过程中覆盖铂金属层，这些金属本身的价值高昂不说，还需要载体和做纳米技术处理，这就更加提升了成本。
铂金属是地球上最稀有的几种金属之一，大部分铂金属存在于南非地区，含量占全球80%，俄罗斯地区的铂金储量则占全球的10%。
作为对比，2012 年，全球铂产量为179 t，而黄金的全球年产量则达到2 700 t，铂显得尤为珍贵。
对金属铂的使用量，在现在的发电密度0.5 W/cm2 情况下，是用 4 mg/cm2 的铂。
在达到发电密度1W/cm2 时，铂的用量必须减少到1 mg/cm2 左右。
采用更先进的工艺方法，使铂粉粒更分散化还有余地。
今后的研究有望减少铂的使用量，或采用替代催化剂，并开发出高性能的电极。