(完整版)燃料电池基础理论
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FC基本原理2——燃料电池讲义
G H TS
电动势的压力系数 根据热力学第二定律，对于恒温过程，其吸收或 放出的热量为：
QR
TS
nFT
E T
)P
因而，根据
E T ) P
的符号可以判断电池工作时是吸热还是 放热。
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由化学热力学知，当化学反应在恒压条件下进行时，Gibbs
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燃料电池发电厂系统的组成
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五. 电化学基础
一） Gibbs自由能
吉布斯自由能G: 在等温、等压过程中，可用于外部工作的 非体积功。表明体系所具有的在等温等压下做非体积功的 能力。反应过程中G的减少量是体系做非体积功的最大限度。 这个最大限度在可逆途径得到实现。反应进行方向和方式 判据。
燃料电池直接将化学能转变为电能，而不需要像燃烧先转 换为热能。电能到其他形式的能的利用效率可以高达100%，
而热能的利用由于热机的局限，效率较低。
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二）FC电池电动势与能斯特（Nernst）方程
对于一个氧化还原反应，可以将其分解为两个半反应：还原剂 的阳极氧化和氧化剂的阴极还原，并与适宜的电解质构成电池， 以电化学方式进行反应。根据化学热力学原理，该过程的可逆 电功（即最大功）为：
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3. 安静 由于运动部件少，噪音很低。实验表明，在 距离40千瓦PAFC电站46公里的噪音水平是 60dB,而4.5MW和11MW大功率PAFC电站的 噪音水平则已达到不高于55dB的水平。
4. 可靠性好
5. 模块化结构
6.良好的运行性与灵活性
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四. FC存在的主要问题 1. 价格高 2.高温时稳定性和寿命不高 3.没有完善的燃料供应体系 4. FC知识不够普及
燃料电池基础理论选编
船舶
燃料电池船舶具有低排放、 低噪音和长续航能力等优 点，适用于内河和近海运 输。
固定电站
1 2
分布式发电
燃料电池分布式发电系统具有高效、环保和低维 护成本等优势，适用于医院、学校、酒店等场所。
电网调峰
燃料电池可以作为电网调峰的备用电源，在电力 需求低谷期进行充电，在电力需求高峰期放电。
3
备用电源
燃料电池基础理论选编
目录
• 燃料电池概述 • 燃料电池的组成 • 燃料电池的工作过程 • 燃料电池的性能参数 • 燃料电池的应用领域 • 燃料电池的未来发展
01 燃料电池概述
燃料电池的定义
燃料电池是一种将化学能直接转化为 电能的装置，通过电化学反应将燃料 和氧化剂中的化学能转化为电能。
它不同于传统的燃烧发电方式，燃料 电池的燃料和氧化剂不经过燃烧，而 是通过电化学反应来释放能量。
燃料电池的原理
燃料电池的原理基于电化学反应，通过质子交换膜或固体氧化物等电解质将燃料和 氧化剂隔开。
在反应过程中，燃料中的氢原子与氧化剂中的氧气发生电化学反应，释放出电子和 质子。
电子通过外部电路流动产生电流，质子通过电解质回到氧化剂侧，形成闭合回路。
燃料电池的种类
质子交换膜燃料电池是最常见的类型，其电解 质为质子交换膜，具பைடு நூலகம்较高的能量效率和较低
的启动温度。
碱性燃料电池的电解质为强碱性溶液，具有较高的能 量效率和较低的成本，但需要使用贵金属催化剂。
燃料电池有多种类型，根据电解质的不同可以 分为质子交换膜燃料电池、固体氧化物燃料电 池、碱性燃料电池等。
固体氧化物燃料电池的电解质为固体氧化物，适 用于高温环境下工作，且能够使用多种燃料。
02 燃料电池的组成
燃料电池简介
阳极：
H2 2H++2e
阴极：
1/2O2+2H++2e
H2O
燃料电池的分类
目前，燃料电池按电解质划分已有6个种类得到了发展：
碱性燃料电池（Alkaline Fuel Cell,AFC）
采用氢氧化钾溶液作为电解液
磷酸盐型燃料电池（Phosphoric Acid Fuel Cell,PAFC）
总结
燃料电池的出现与发展，将会给便携式电子设备带来一场 深刻的革命，并且还会波及到汽车业，住宅，以及社会各 方面的集中供电系统。在21世纪中它将会把人类由集中供 电带进一种分散供电的新时代。
燃料电池供电，没有二氧化碳的排放，可减轻温室效应使 全球气候变暖问题，解决了火力发电使全球环境污染的问 题，是一个纯正的绿色清洁能源。所以，我们要加速实现 燃料电池的商品化进程，中国人应该在这场能源革命中有 所作为，跟上全球技术发展的步伐。
DMFC：直接甲醇燃料电池； MCFC：熔融碳酸盐型燃料电池； PAFC：磷酸盐型燃料电池
资料来源：Fuel Cell Today
燃料电池的发展现状
全球燃料电池生产数量的区域分布
资料来源：Fuel Cell Today
最新科技
------美国空军学院研究无人机用氢燃料电池技术
我国研究开发进展
我国2类碱性石棉膜型氢氧燃料电池系统通过了航天环境模拟试验。 国家已将质子交换膜燃料电池列为重点攻关项目，以大连化学物理所 为牵头单位，在国内全面开展了质子交换膜燃料电池的材料和电池系 统的研究，并组装了多台各种功率（1kw~25kw）的电池组和电池系
采用200℃高温下的磷酸作为其电解质
熔融碳酸盐型燃料电池（Molten Carbonate Fuel Cell,MCFC）
H2 2H++2e
阴极：
1/2O2+2H++2e
H2O
燃料电池的分类
目前，燃料电池按电解质划分已有6个种类得到了发展：
碱性燃料电池（Alkaline Fuel Cell,AFC）
采用氢氧化钾溶液作为电解液
磷酸盐型燃料电池（Phosphoric Acid Fuel Cell,PAFC）
总结
燃料电池的出现与发展，将会给便携式电子设备带来一场 深刻的革命，并且还会波及到汽车业，住宅，以及社会各 方面的集中供电系统。在21世纪中它将会把人类由集中供 电带进一种分散供电的新时代。
燃料电池供电，没有二氧化碳的排放，可减轻温室效应使 全球气候变暖问题，解决了火力发电使全球环境污染的问 题，是一个纯正的绿色清洁能源。所以，我们要加速实现 燃料电池的商品化进程，中国人应该在这场能源革命中有 所作为，跟上全球技术发展的步伐。
DMFC：直接甲醇燃料电池； MCFC：熔融碳酸盐型燃料电池； PAFC：磷酸盐型燃料电池
资料来源：Fuel Cell Today
燃料电池的发展现状
全球燃料电池生产数量的区域分布
资料来源：Fuel Cell Today
最新科技
------美国空军学院研究无人机用氢燃料电池技术
我国研究开发进展
我国2类碱性石棉膜型氢氧燃料电池系统通过了航天环境模拟试验。 国家已将质子交换膜燃料电池列为重点攻关项目，以大连化学物理所 为牵头单位，在国内全面开展了质子交换膜燃料电池的材料和电池系 统的研究，并组装了多台各种功率（1kw~25kw）的电池组和电池系
采用200℃高温下的磷酸作为其电解质
熔融碳酸盐型燃料电池（Molten Carbonate Fuel Cell,MCFC）
燃料电池第一章
贵金属电催化剂（铂、钌、钯等铂族和第一副族的银 、金等贵金属） 抗 CO 中毒的贵金属合金电催化剂 合金电催化剂 Pt 与过渡金属合金电催化剂 镍基电催化剂
电催化剂
混合型氧化物电催化剂
钙铁矿型氧化物 其他混合氧化物 钨基电催化剂
过渡金属大环络合物电催化剂
Chapter 1
1.6 电解质与隔膜
电解质 作为燃料电池的电解质必须满足： ①稳定，即在电池工作条件下不发生氧化与还原反应，不降解: ②具有较高电导，以利减少欧姆极化; ③阴离子不在电催化剂上产生强特殊吸附，防止覆盖电催化剂的 活性中心，影响氧还原动力学; ④对反应试剂〈如氧、氢 〉有高的溶解度; ⑤对用 PTFE 等防水剂制备的多孔气体扩散电极，电解质不能浸 润PTFE.
图1.1 燃料电池工作原理示意图
H 2 2H 2e
Chapter 1
1.1 原理、特点、分类与应用
1.1.3 分类 按电池所采用的电解质可分为： 碱性燃科电池，磷酸型燃料电池，质子交换膜燃料电池，熔融碳酸 盐型燃料电池，固体氧化物燃料电池。 按电池温度可分为： 低温〈工作温度低于100t) 燃料电池，包括碱性燃料电池和质子 交换膜燃料电池。 中温燃料电池(工作温度在100-300t).包括培根型碱性燃料电池和 磷酸型燃料电池 。 高温燃料电池{工作温度在600 ~ 1000t) ，包括熔融碳酸盐燃料 电池和固体氧化物燃料电池 。
0
a i 等于气体的压力， vi 是反应式中的计量系数，K 为 其中， 反应的平衡常数
1.2.2 电极电势与标准氢电极
Pt , H 2 H Cu
2
Cu
从左至右为电池中两个电 极之一的材料，与其相接触的电 解液， 与另一个电段相接触的电解液， 另一电极材料。用 竖线或逗号表示相界 。当两电极的电解液不同时. 若液体接 界电位已消除，用双实竖线表示，未消除用双虚竖线表示 。
燃料电池
1、电极
燃料电池的电极是燃料发生氧化反应与氧化剂发生还原反应的电化学反应场所，其性能的好坏关键在于触媒 的性能、电极的材料与电极的制程等。
电极主要可分为两部分，其一为阳极（Anode），另一为阴极（Cathode），厚度一般为200－500mm；其结 构与一般电池之平板电极不同之处，在于燃料电池的电极为多孔结构，所以设计成多孔结构的主要原因是燃料电 池所使用的燃料及氧化剂大多为气体（例如氧气、氢气等），而气体在电解质中的溶解度并不高，为了提高燃料 电池的实际工作电流密度与降低极化作用，故发展出多孔结构的的电极，以增加参与反应的电极表面积，而此也 是燃料电池当初所以能从理论研究阶段步入实用化阶段的重要关键原因之一。
目前,氢燃料电池的发电热效率可达65%～ 85%,重量能量密度500～ 700Wh/kg,体积能量密度1 000～ 1 200Wh/L,发电效率高于固体氧化物燃料电池 。氢燃料电池在30～ 90℃下运行,启动时间很短,0～ 20s内即可达 到满负荷工作,寿命可以达到10年,无震动,无废气排放,大批量生产成本可降到100～ 200美元/kW 。将氢燃料电 池用于电动车,与燃油汽车比较,除成本外,各方面性能均优于现有的汽车。只要进一步降低成本,预计不久就会有 实用的电动车问世。
燃料电池
电池类型
01 基本介绍
03 技术原理
目录
02 原理和发展 04 组成结构
05 优点
07 几种
目录
06 应用和研究 08 现状
基本信息
燃料电池是一种把燃料所具有的化学能直接转换成电能的化学装置，又称电化学发电器。它是继水力发电、 热能发电和原子能发电之后的第四种发电技术。由于燃料电池是通过电化学反应把燃料的化学能中的吉布斯自由 能部分转换成电能，不受卡诺循环效应的限制，因此效率高;另外，燃料电池用燃料和氧气作为原料，同时没有机 械传动部件，故排放出的有害气体极少，使用寿命长。由此可见，从节约能源和保护生态环境的角度来看，燃料 电池是最有发展前途的发电技术。
燃料电池的电极是燃料发生氧化反应与氧化剂发生还原反应的电化学反应场所，其性能的好坏关键在于触媒 的性能、电极的材料与电极的制程等。
电极主要可分为两部分，其一为阳极（Anode），另一为阴极（Cathode），厚度一般为200－500mm；其结 构与一般电池之平板电极不同之处，在于燃料电池的电极为多孔结构，所以设计成多孔结构的主要原因是燃料电 池所使用的燃料及氧化剂大多为气体（例如氧气、氢气等），而气体在电解质中的溶解度并不高，为了提高燃料 电池的实际工作电流密度与降低极化作用，故发展出多孔结构的的电极，以增加参与反应的电极表面积，而此也 是燃料电池当初所以能从理论研究阶段步入实用化阶段的重要关键原因之一。
目前,氢燃料电池的发电热效率可达65%～ 85%,重量能量密度500～ 700Wh/kg,体积能量密度1 000～ 1 200Wh/L,发电效率高于固体氧化物燃料电池 。氢燃料电池在30～ 90℃下运行,启动时间很短,0～ 20s内即可达 到满负荷工作,寿命可以达到10年,无震动,无废气排放,大批量生产成本可降到100～ 200美元/kW 。将氢燃料电 池用于电动车,与燃油汽车比较,除成本外,各方面性能均优于现有的汽车。只要进一步降低成本,预计不久就会有 实用的电动车问世。
燃料电池
电池类型
01 基本介绍
03 技术原理
目录
02 原理和发展 04 组成结构
05 优点
07 几种
目录
06 应用和研究 08 现状
基本信息
燃料电池是一种把燃料所具有的化学能直接转换成电能的化学装置，又称电化学发电器。它是继水力发电、 热能发电和原子能发电之后的第四种发电技术。由于燃料电池是通过电化学反应把燃料的化学能中的吉布斯自由 能部分转换成电能，不受卡诺循环效应的限制，因此效率高;另外，燃料电池用燃料和氧气作为原料，同时没有机 械传动部件，故排放出的有害气体极少，使用寿命长。由此可见，从节约能源和保护生态环境的角度来看，燃料 电池是最有发展前途的发电技术。
燃料电池技术 第二章 燃料电池基础理论与研究方法(1)
燃料电池技术 第2章 燃料电池基础理论与研究方法
15
真实燃料电池的效率要低于上述的极限效率， 主要是由于电压损失和燃料的利用率导致。 要使电压损失为0，电化学反应在完全可逆 的情况发生，需输出电流无穷小。实际是不可 能的。 电压效率=开路电压V/理论电动势E 燃料 利 用 率 ： 实 际使 用过程中，燃料 不 能 完全 转 化 为 电能，部 分 燃料 直 接 随废气 被 排除 燃料电池 系统，导致燃料利用率小于100%。
极化是电极由 静止状 态 （ i=0 ）转 入 工作 状 态 （ i >0） 所产生的电池电压、电极电 位 的变化。 由于电压与电 流的 乘 积等于功 率，再乘 以 电池运 行的 时间 即为 输出 电能，所 以极化表 示 电池由静止状 态转 入工作状 态能量损失的 大小。因此，要减少极化来降低能量损失。 极化可 以分为 3 种 ： 活 化极化、 浓 差 极化、 欧姆极化和燃料渗透及内部电流损失。
∆G = ∆U + ∆(PV) −T∆S = ∆H −T∆S
对氢氧燃料电池，外部工作包括沿外部电路移动电子。 Gibbs能量的 变化量等于体系在可逆 化量等于体系在 可逆条件 下能够对 外做的非体 积功， 积功 ，也即是最大非体积功， 是最大非体积功，对燃料电池来说，这种非体积功 就是电功。 是电功。
燃料电池技术 第2章 燃料电池基础理论与研究方法
30
因此 ， 降 低 电极的 Tafel斜 率 是 降 低 活化过电 位 的 重 要 途径。 目前 ， 降 低 电极 材 料的 Tafel斜 率 是电极 催 化所 面临 的重要课题。
燃料电池技术 第2章 燃料电池基础理论与研究方法
31
2. 浓差极化 迁移和纯化学转变均能导致电极反应区参 加电化学反应的反应物或产物浓度发生变化， 结果是电极电位改变，即产生浓差极化。 对流 迁移 分子扩散 电 迁移
15
真实燃料电池的效率要低于上述的极限效率， 主要是由于电压损失和燃料的利用率导致。 要使电压损失为0，电化学反应在完全可逆 的情况发生，需输出电流无穷小。实际是不可 能的。 电压效率=开路电压V/理论电动势E 燃料 利 用 率 ： 实 际使 用过程中，燃料 不 能 完全 转 化 为 电能，部 分 燃料 直 接 随废气 被 排除 燃料电池 系统，导致燃料利用率小于100%。
极化是电极由 静止状 态 （ i=0 ）转 入 工作 状 态 （ i >0） 所产生的电池电压、电极电 位 的变化。 由于电压与电 流的 乘 积等于功 率，再乘 以 电池运 行的 时间 即为 输出 电能，所 以极化表 示 电池由静止状 态转 入工作状 态能量损失的 大小。因此，要减少极化来降低能量损失。 极化可 以分为 3 种 ： 活 化极化、 浓 差 极化、 欧姆极化和燃料渗透及内部电流损失。
∆G = ∆U + ∆(PV) −T∆S = ∆H −T∆S
对氢氧燃料电池，外部工作包括沿外部电路移动电子。 Gibbs能量的 变化量等于体系在可逆 化量等于体系在 可逆条件 下能够对 外做的非体 积功， 积功 ，也即是最大非体积功， 是最大非体积功，对燃料电池来说，这种非体积功 就是电功。 是电功。
燃料电池技术 第2章 燃料电池基础理论与研究方法
30
因此 ， 降 低 电极的 Tafel斜 率 是 降 低 活化过电 位 的 重 要 途径。 目前 ， 降 低 电极 材 料的 Tafel斜 率 是电极 催 化所 面临 的重要课题。
燃料电池技术 第2章 燃料电池基础理论与研究方法
31
2. 浓差极化 迁移和纯化学转变均能导致电极反应区参 加电化学反应的反应物或产物浓度发生变化， 结果是电极电位改变，即产生浓差极化。 对流 迁移 分子扩散 电 迁移
燃料电池的基本原理资料
燃料电池的基本原理资料燃料电池（Fuel Cell，简称FC）是一种能够将燃料与氧气反应产生电能的装置。
与传统的燃烧发电方式相比，燃料电池具有高效、环保、无排放等优势，并且能够利用多种燃料进行工作。
下面我们将详细介绍燃料电池的基本原理。
整个反应过程可以概括为以下几个步骤：1.燃料供应：燃料通过与电解质接触的阳极供应给燃料电池。
常见的燃料是氢气（H2），氢气可以通过水电解、天然气蒸汽重整等方式获得。
在其他类型的燃料电池中，如甲醇燃料电池，也可以使用甲醇等其他燃料。
2.气体分解：在阳极上，燃料被催化剂催化分解成电子（e-）和氢离子（H+）。
2H2→4H++4e-3.电子流动：由于阳极和阴极之间的电阻，自由电子通过外部电路流动，形成电流，进行工作。
在外部电路中，电子流向阴极。
4.氢离子传导：氢离子通过电解质传导到阴极。
5.氧气供应：阴极通过喷射气体（空气），向燃料电池提供氧气（O2）。
6.氧还原反应：氧气在阴极上与电子和氢离子反应，生成水。
O2+4e-+4H+→2H2O总方程式可以表示为：2H2+O2→2H2O从方程中可以看出，燃料电池的主要产物是水，没有任何的有害气体排放。
这也是燃料电池在环保方面具有重要优势的原因之一需要注意的是，在燃料电池中常用的电解质有多种类型，如固体氧化物燃料电池（Solid Oxide Fuel Cell，SOFC）采用固体氧化物电解质，质子交换膜燃料电池（Proton Exchange Membrane Fuel Cell，PEMFC）采用质子交换膜等。
电解质的类型不同，燃料电池的工作原理也会有所差异。
总结起来，燃料电池的基本原理是通过将燃料氧化产生的化学能直接转化为电能。
它可以利用多种燃料，如氢气、甲烷、甲醇等。
整个反应过程涉及燃料供应、气体分解、电子流动、氢离子传导、氧气供应和氧还原反应等步骤。
燃料电池具有高效、环保、无排放等优势，被广泛应用于各个领域。
燃料电池技术
燃料电池分类及特性2
磷酸型燃料电池和熔融碳酸盐型燃料电池
• 2.磷酸型燃料电池(PAFC)。它以磷酸水溶液作为电解 质，工作温度为150～220℃，发电效率达40％～50％， 放出旳余热可以加热水和蒸汽用于供暖。磷酸型电池 旳发电能力较小，它可用于建造小型旳热电联供系统。 目前磷酸型燃料电池制造技术已达实用化水平。
• 3.熔融碳酸盐型燃料电池(MCFC)。它以高温下处在熔 化状态旳碳酸盐(碳酸锂、碳酸钾)作为电解质，工作 温度为600～700℃，发电效率达45％～55％，不仅可 以直接运用余热进行供热，并且排出旳高温气体可以 带动气轮机，进行第二次发电。它旳最大旳特点是可 以组合成复合发电旳电力回收型系统。
固体电解质型燃料电池和固体高分子型燃料电池
• 燃料电他旳实用化，最早是1960年10月初次将美国通用 电气企业研制旳质子互换膜燃料电池用于双子星座飞船 作为主电源。之后．1968年又在美国阿波罗登月飞船上 将碱性燃料屯池作为主电源，为人类初次登上月球做出 丁奉献。
• 美国在1967年开始了以民用为目旳旳研究计划，首先开 发磷酸础燃料电池。之后，以美国、日本为中心，进行 了磷酸型燃料电池实用化旳工作。
(6)剩余气体循环系统。在高温燃料电池发电装置 中，由于电池排热温度高，因此装设有可以使 用燃气轮机与蒸汽轮机剩余气体旳循环系统。
课堂作业（2023-11-15）
• 1、燃料电池有哪些特性？ • 2、按燃料电池所采用旳电解质分类，可分
为哪几类？ • 3、燃料电池系统有哪些分系统？
燃料电池旳历史
• 1839年，格罗夫刊登了世界第1篇有关燃料电他研究旳汇 报。
性燃料电池和固体高分子型燃料电池； 中温燃料电池：工作温度在100~300 ℃旳，包括
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(1)定义：流体中（气体或液体）温度不同的各部分之 间，由于发生相对的宏观运动而把热量由一处 传递到另一处的现象。
(2) 对流换热：当流体流过一个物体表面时的热量传递 过程，他与单纯的对流不同，具有如下特点：
a 导热与热对流同时存在的复杂热传递过程 b 必须有直接接触（流体与壁面）和宏观运动；也
必须有温差 c 壁面处会形成速度梯度很大的边界层 (3)对流换热的分类
2e-
2H+ H2 --> 2H+ + 2e-
1/2O2 + 2H+ + 2e- --> H2O
H2
H2O
hydrogen feed
2021/4/11
6
Catalyst layers
Fuel cell – electrochemical reaction
anode
membrane
cathode
catalyst
(3)导热的特点：a 必须有温差；b 物体直接接触；c
依靠分子、原子及自由电子等微观粒子热运动而传递
热量；d 在引力场下单纯的导热只发生在密实固体
中。
2021/4/11
10
(4)导热的基本定律： 1822年，法国数学家Fourier:
Φ A dt W
dx
q Φ dt
A
dx
W m 2
上式称为Fourier定律，号称导
无相变：强迫对流和自然对流
2021/4/11 有相变：沸腾换热和凝结换热
12
(4) 对流换热的基本计算公式——牛顿冷却公式
Φ hA(tw t ) W
q Φ A
h(tw t f ) W m2
Convection heat transfer
— 热流量[W]，单位时间传递的热量
coefficient
q — 热流密度 W m2 h — 表面传热系数 W (m2 K)
A — 与流体接触的壁面面积 m2
tw —20固21/体4/1壁1 表面温度 C
A hydrogen fuel cell reverses the electrolysis of water
2021/4/11
2
The first demonstration of a fuel cell by William Grove in 1839
(a) The electrolysis of water. (b) The reverse of electrolysis.
2021/4/11
3
Basic cathode-electruel cell
2021/4/11
4
Electrode reactions and charge flow for an acid electrolyte fuel cell
Anode (negative electrode)
燃料电池基础理论
2021/4/11
1
What is a fuel cell?
A fuel cell is an electrochemical device that continuously converts chemical energy into electric energy (and thermal energy as a by-product) for as long as fuel and oxidant are supplied.
热基本定律，是一个一维稳态
t
dx
dt 0
Q
x
导热。其中：
图1-2 一维稳态平板内导热
：热流量，单位时间传递的热量[W]；q：热流密度，单
位时间通过单位面积传递的热量；A：垂直于导热方向的
截面积[m2]；：导热系数（热导率）[W/( m K)]。
2021/4/11
11
2 对流（热对流）(Convection)
2H2 4H 4e
Cathode (positive electrode)
2021/4/11
O2 4e 4H 2H2O
5
PEMFC Basics
external load
collector plate
GDL
membrane GDL oxygen feed
O2
collector plate
The “conventional positive current” flows from positive to the negative terminal.
At anode (-): oxidation
At cathode (+): reduction
2021/4/11
8
燃料电池热力学
2021/4/11
Fuel cells are similar to batteries, but unlike batteries: ➢ fuel cells will work continuously if the fuel is continuously supplied ➢ fuel cells do not need recharging
2H2
4H+ + 4e-
O2 + 4H+ + 4e-catalyst 2H2O
electrode
electrode
overall
2H2 + O2
2H2O E0 = 1.23 V
2021/4/11
7
Positive cathode (+) and negative anode (-)
Electrons flow from anode (-) to cathode (+), thus cathode is electrically positive terminal, since electrons flow from – to +. Cathode is always the electrode into which electrons flow and anode is always the electrode from which electrons flow.
9
热量传递的三种基本方式
热量传递的三种基本方式：导热(热传导)、对流(热对流) 和热辐射。
1 导热（热传导）(Conduction)
(1)定义：指温度不同的物体各部分或温度不同的两物体
间直接接触时，依靠分子、原子及自由电子等微观粒
子热运动而进行的热量传递现象 (2)物质的属性：可以在固体、液体、气体中发生