熔融碳酸盐 电极反应式手册写
【化学反应原理】燃料电池电极反应式

一•碱性燃料电池(KOH)
书写电极反应方程式:
1.氢氧燃料电池:
负极:
正极:
2.甲烷燃料电池:
负极:
正极:
3.乙醇燃料电池:
负极:
正极:
二.酸性燃料电池(稀硫酸)1.丙烷燃料电池:
负极:
正极:
总反应化学方程式:
2.肼燃料电池:
负极:
正极:
总反应化学方程式:H
2
N-NH
2
+O
2=
N
2
+2H°
3.乙醇燃料电池:
负极:,
正极:
总反应化学方程式:
三.熔融碳酸盐燃料电池
电解质是Li2CO3-K2CO3的混合物熔盐,导电离子是碳酸根离子
CO燃料电池:总反应化学方程式:
负极:,正极:
四■固体氧化物燃料电池电解质是掺杂Y2O3的ZrO2,在800〜1000°C高温下,O2-导电。
甲烷燃料电池:总反应化学方程式:
负极:,正极:
五.质子交换膜燃料电池
采用含全氟磺酸质子交换膜的装置,该电池可在常温80C工作,H+导电。
甲醇燃料电池:总反应化学方程式:
负极:,正极:。
燃料电池电极反应式书写方法与学习方法

燃料电池电极反应式书写方法与学习方法燃料电池电极反应式书写方法法一:常用方法电极:惰性电极;燃料包含:H2;烃如:CH4;醇如:C2H5OH等。
电解质包含:①酸性电解质溶液如:H2SO4溶液;②碱性电解质溶液如:NaOH溶液;③熔融氧化物如:Y2O3;④熔融碳酸盐如:K2CO3等。
本文来自化学自习室!第一步:写出电池总反应式燃料电池的总反应与燃料的燃烧反应一致,若产物能和电解质反应则总反应为加合后的反应。
本文来自化学自习室!如氢氧燃料电池的总反应为:2H2+O2=2H2O;甲烷燃料电池(电解质溶液为NaOH 溶液)的反应为:CH4+2O2=CO2+2H2O①CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O②①式+②式得燃料电池总反应为:CH4+2O2+2NaOH=Na2CO3+3H2O 本文来自化学自习室!本文来自化学自习室!第二步:写出电池的正极反应式本文来自化学自习室!根据燃料电池的特点,一般在正极上发生还原反应的物质都是O2,随着电解质溶液的不同,其电极反应有所不同,其实,我们只要熟记以下四种情况:(1)酸性电解质溶液环境下电极反应式:O2+4H++4e-=2H2O(2)碱性电解质溶液环境下电极反应式:O2+2H2O+4e-=4OH-(3)固体电解质(高温下能传导O2-)环境下电极反应式:O2+4e-=O2-(4)熔融碳酸盐(如:熔融K2CO3)环境下电极反应式:O2+2CO2+4e-=2CO32- 。
第三步:根据电池总反应式和正极反应式写出电池的负极反应式电池的总反应和正、负极反应之间有如下关系:电池的总反应式=电池正极反应式+电池负极反应式故根据第一、二步写出的反应,有:电池的总反应式-电池正极反应式=电池负极反应式,注意在将两个反应式相减时,要约去正极的反应物O2。
以甲烷燃料电池为例来分析在不同的环境下电极反应式的书写方法:1、酸性条件燃料电池总反应:CH4+2O2=CO2+2H2O①燃料电池正极反应:O2+4H++4e-=2H2O②①-②×2,得燃料电池负极反应:CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+2、碱性条件燃料电池总反应:C H4+202+2NaOH=Na2CO3+3H2O①燃料电池正极反应:O2+2H2O+4e-=4OH-②①-②×2,得燃料电池负极反应:CH4+10OH--8e-=CO +7H2O3、固体电解质(高温下能传导O2-) 本文来自化学自习室!燃料电池总反应:CH4+2O2=CO2+2H2O①燃料电池正极反应:O2+4e-=2O2-②①-②×2,得燃料电池负极反应:CH4+O2--8e-=CO2+2H2O4,熔融碳酸盐(如:熔融K2CO3)环境下本文来自化学自习室!电池总反应:CH4+2O2=CO2+2H2O。
乙醇燃料电池电极反应式熔融碳酸盐

乙醇燃料电池电极反应式熔融碳酸盐乙醇燃料电池是一种将乙醇转化为电能的设备,其中的关键组件之一便是电极。
而乙醇燃料电池的电极反应式熔融碳酸盐则是一种被广泛应用于乙醇燃料电池电极中的材料。
电极反应式是乙醇燃料电池正极上发生的化学反应式,通过该反应可以将乙醇中的化学能转化为电能。
乙醇燃料电池的正极通常使用的是熔融碳酸盐作为电解质,它具有较高的电离度和热稳定性,能够在高温条件下稳定地传递离子。
熔融碳酸盐是一种固态电解质,具有类似液态电解质的高离子电导率。
它的工作温度通常在300-600摄氏度之间,因此乙醇燃料电池被称为高温燃料电池。
高温条件下,乙醇容易蒸发,并与氧气反应生成二氧化碳和水,从而释放出大量的能量。
乙醇燃料电池的正极反应式如下:C2H5OH + O2 → 2CO2 + 3H2O + 6e-在这个反应式中,乙醇被氧气氧化,生成二氧化碳和水,并释放出6个电子。
这些电子则通过外部电路传递,并在负极上与来自氢气的离子结合,生成水。
乙醇燃料电池电极的设计要考虑以下几个因素:1.电极的活性:电极的活性对电池的性能有着重要的影响。
活性越高,乙醇燃料电池的输出电压和功率就越大。
2.电极的稳定性:由于高温环境下乙醇燃料电池的使用,电极材料需要具有较好的热稳定性,以保证电极的长期稳定性和寿命。
3.电极-电解质界面的电子传递效率:电极材料需要具有良好的电子传递效率,以提高乙醇燃料电池的效率和响应速度。
目前,乙醇燃料电池电极反应式熔融碳酸盐主要应用于高温燃料电池系统中。
熔融碳酸盐具有较高的离子电导率和电子传导率,能够在高温条件下提供较低的内阻,有助于改善乙醇燃料电池的功率密度和效率。
此外,熔融碳酸盐还具有较好的化学稳定性,可以承受高温下的腐蚀和氧化反应,延长电极的使用寿命。
同时,熔融碳酸盐还能够促进氧化反应和还原反应之间的离子和电子传递,并改善乙醇燃料电池的电化学性能。
总结起来,乙醇燃料电池电极反应式熔融碳酸盐是一种被广泛应用于乙醇燃料电池电极中的材料。
ch4燃料电池电极反应式熔融碳酸盐

燃料电池是一种能够将化学能转化为电能的高效电池,其电极反应直接影响着电池的性能和稳定性。
而在燃料电池中,ch4燃料电池电极反应式熔融碳酸盐作为一种重要的材料,在电极反应过程中发挥着重要作用。
让我们来了解一下什么是ch4燃料电池电极反应式熔融碳酸盐。
在燃料电池中,使用熔融碳酸盐作为电解质的燃料电池被称为碳酸盐燃料电池(Molten Carbonate Fuel Cell,MCFC)。
ch4燃料电池电极反应式熔融碳酸盐则是指在MCFC中使用甲烷(CH4)作为燃料,并通过电极反应将其转化为二氧化碳(CO2)和水(H2O)的过程。
在ch4燃料电池中,电极反应式熔融碳酸盐的性质和反应机制对燃料电池的性能和稳定性至关重要。
这涉及到电极反应的速率、效率和稳定性等方面。
对熔融碳酸盐的性质和电极反应机制有深入的了解至关重要。
具体来说,熔融碳酸盐具有高离子导电性能和较低的固体电解质阻抗,这使得在高温条件下,燃料电池能够发挥出更高的性能。
而对于ch4电极反应来说,理论上它可以将甲烷直接氧化为CO2和H2O,并释放出电子,从而产生电能。
在ch4燃料电池中,电极反应的速率和效率直接影响着电池的功率密度和能量转化效率。
另外,熔融碳酸盐在反应过程中也会受到一些影响,比如碳偏析、金属沉积以及电极的稳定性等问题。
对于ch4燃料电池电极反应式熔融碳酸盐的研究中,需要综合考虑材料的选择、电极结构的设计以及高温环境下的稳定性等方面的因素。
对于ch4燃料电池电极反应式熔融碳酸盐的研究和理解,需要全面考虑材料性质、反应机制、电极结构以及高温环境下的稳定性等多个方面。
在未来,通过更深入的研究,可以进一步提高燃料电池的效率和稳定性,从而推动燃料电池技术的发展和应用。
对于我个人来说,我认为ch4燃料电池电极反应式熔融碳酸盐作为燃料电池的重要组成部分,其研究和应用将对清洁能源技术产生深远的影响。
随着我对这一主题的深入研究和了解,我对燃料电池技术的前景和潜力有了更加全面、深刻和灵活的理解。
乙醇燃料电池在熔融碳酸盐情况下的反应式

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甲烷熔融碳酸盐燃料电池电极反应式

甲烷熔融碳酸盐燃料电池电极反应式一、引言甲烷熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)是一种高效率、低排放的能源转换设备,其电极反应式是整个电池工作中至关重要的一部分。
本文将从深度和广度两个方面对甲烷熔融碳酸盐燃料电池电极反应式展开全面评估,并撰写有价值的文章。
二、基础知识1. 甲烷熔融碳酸盐燃料电池甲烷熔融碳酸盐燃料电池是一种以碳酸盐为固态电解质,以甲烷与二氧化碳为气体燃料,氧气为氧化剂进行电化学反应的能源转换装置,其主要反应包括燃烧反应和电化学反应两部分。
2. 电极反应式电极是甲烷熔融碳酸盐燃料电池中的重要组成部分,电极反应式是指在电极上发生的与电流流过电极的过程中同时进行的化学反应。
对于MCFC电极反应式的深入研究,可以帮助我们更好地了解电池的工作原理和性能特点。
三、电极反应式的研究现状目前关于MCFC电极反应式的研究主要集中在提高反应速率、降低电极极化、延长电极寿命等方面。
研究发现,电极材料的选择、催化剂的设计以及反应条件的优化都对电极反应式有着重要的影响。
四、MCFC电极反应式的探讨1. 甲烷氧化反应在MCFC的阳极电极上,甲烷氧化反应是一个关键的过程。
甲烷通过内部反应转化为一氧化碳和氢气,然后再与碳酸盐离子发生电化学氧化反应。
这一过程中,催化剂的设计和反应温度的控制对甲烷氧化反应的效率有着重要的影响。
2. 氧还原反应在MCFC的阴极电极上,氧还原反应是一个关键的过程。
电极对氧气的吸附和还原过程影响着整个电池的性能。
目前,研究人员通过设计高效的氧还原催化剂,提高氧还原反应的速率,并减少电极极化。
五、个人观点和理解对于MCFC电极反应式的研究,我认为应该注重不仅是反应速率的提高和电极极化的降低,还应该关注电极材料的稳定性和寿命。
利用先进的材料设计和制备技术,可以进一步优化MCFC电极反应式,提高电池的能量转换效率。
六、总结与展望通过对甲烷熔融碳酸盐燃料电池电极反应式的深度评估,我们可以更好地理解MCFC的工作原理和优化方法。
熔融碳酸盐燃料电池电极反应式

熔融碳酸盐燃料电池电极反应式
熔融碳酸盐燃料电池电极反应式为:电池反应:O2+2H2→2H2O;阳极反应:2H2+2CO3→2CO2+2H20+4e;阴极反应:O2+2CO2+4e→2C03。
熔融碳酸盐燃料电池简称MCFC,是由多孔陶瓷阴极、多孔陶瓷电解质隔膜、多孔金属阳极、金属极板构成的燃料电池。
其电解质是熔融态碳酸盐。
熔融碳酸盐燃料电池是一种高温电池,具有效率高(高于40%)、噪音低、无污染、燃料多样化、余热利用价值高和电池构造材料价廉等诸多优点,是下一世纪的绿色电站。
熔融碳酸盐燃料电池优点在于工作温度较高,反应速度加快;对燃料的纯度要求相对较低,可以对燃料进行电池内重整,不需贵金属催化剂,成本较低。
采用液体电解质,较易操作。
熔融碳酸盐燃料电池电解质为熔融碳酸盐,一般为碱金属Li、K、Na、Cs的碳酸盐混合物,隔膜材料是LiAiO2,正极和负极分别为添加锂的氧化镍和多孔镍。
由上述反应可知,熔融碳酸盐燃料电池的导电离子为CO2在阴极为反应物,而在阳极为产物。
实际上电池工作过程中CO2在循环,即阳极产生的CO2返回到阴极,以确保电池连续地工作。
因此熔融碳酸盐燃料电池电极反应式为:阴极反应:O2+2CO2+4e-→2C03,阳极反应:2H2+2CO3→2CO2+2H20+4e,电池反应式为:O2+2H2→2H2O。
熔融碳酸盐燃料电池MCFC

M-C Power's molten carbonate fuel cell power plant in San Diego, California, 1997.
由高温气化炉提供部分燃料的熔融碳酸盐燃料电池。
右侧圆筒型部分是燃料电池组模块。左为辅助设备。后 面是微型燃气轮机单元。 (日本)
第三节熔融碳酸盐燃料电池的关键材料与制备
三、目前试验与研究的工作重点: 1、应用基础研究主要集中在解决电池材料抗熔盐腐蚀方面, 以期延长电池寿命; 2、试验电厂的建设正在全面展开,规模已达1MW~2MW。
第二节 熔融碳酸盐燃料电池的技术现状
一、国外的技术现状
1、美国 主要由FCE公司进行开发,已经实现商业化。
目前FCE公司出售的主打产品为DFC300型250kW MCFC发 电模块,售价100万美元左右。
三、反应气体组分和利用率的影响 增加反应气体的利用率通常会降低电池的性能。(与反应 物气体分压有关)
燃料利用率一般为75%~85%,氧化剂的利用率一般为50%。
四、电流密度的影响
随电流密度的增大,欧姆电阻、极化和浓度损失都增 大,从而导致MCFC的电压下降。 五、电解质的成分和电解质板结构
电解质组成一般为62%Li2CO3+38%K2CO3。
第五节 影响熔融碳酸盐燃料电池性能 和寿命的主要因素分析
一、温度的影响
以重整气为燃料时,CO+H2O=H2+CO2 k=pCOpH2O/pH2pCO2 参数 800 pH2 pCO2 pCO pH2O E/V K 0.669 0.088 0.106 0.137 1.155 0.2474 温度/K 900 0.649 0.068 0.126 0.157 1.143 0.4538
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变式训练1:写出铅蓄电池(铅、二氧化铅、硫酸)放电时的电极反应式。
(2010山东卷)29.②以铝材为阳极,在H 2SO 4 溶液中电解,铝材表面形成氧化膜,阳极电极反应为 。
(4)用K 2EO 4和Zn 作原料的电池是一种新型可充电电池,该电池长时间保持稳定的放电电压。
其总反应可写成:3Zn
+2K 2EO 4+8H 2
O 3Zn(OH)2+2E(OH)3+4KOH ,则充电时的阳极反应
是 。
2. 熔融碳酸盐燃料电池是以熔融的碳酸盐为电解质的燃料电池,其工作原理如下图所示:
(1)电极b (2CO 32-电极b (45.(2010(52、 ⑵19988、(20112.A B C D .电池工作时,溶液中 OH-向正极移动
10.Li —SOCl 2电池可用于心脏起搏器。
该电池的电极材料分别为锂和碳,电解液是LiAlCl 4—SOCl 2。
电池的总反应可表示为:4Li+2SOCl 2 =4LiCl+S +SO 2。
(1)电池的负极材料为 ,发生的电极反应为 ;
(2)电池正极发生的电极反应为 ;
(3)SOCl 2易挥发,实验室中常用NaOH 溶液吸收SOCl 2,有Na 2SO 3和NaCl 生成。
如果把少量水滴到SOCl 2中,实验现象是 ,反应的化学方程式为 ;
(6)氨气在纯氧中燃烧,生成一种单质和水,试写出该反应的化学方程式 ,科学家利用此原理,
设计成氨气一氧气燃料电池,则通入氨气的电极是 (填“正极”或“负极”);碱性条件下,该电极发生反应的电极反应式为 。
A B X Y Y Y 熔融盐Z e
②现以H2、O2、熔融盐Na2CO3组成的燃料电
池,采用电解法制备N2O3,装置如图所示,其中Y为CO2。
写出石墨I电极上发生反应的电极反应
式。
在电解池中生成N2O3的电极反应式
为。
(2)我国首创的海洋电池以海水为电解质溶液,电池总反应为:4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3。
电池正极的电极反应式为
③工业上也可在碱性溶液中通过电解的方法实现由N2制取NH3:2N2 + 6H2O 电解
4NH3 + 3O2
通入N2的一极是(填“阴极”或“阳极”),阳极的电极反应式是。
(3)已知:4NH3(g) + 3O2(g) == 2N2(g) + 6H2O(g) ΔH = ―1 316 kJ/mol
①。