为何氢气能做电池？氢气燃料电池原理是啥？

氢气是世界上最轻的气体，它的化学式为H2，氢气的用途非常多，目前氢气广泛应用于电子工业、冶金工业、食品加工、浮法玻璃、精细化工和有机合成、航空航天工业等领域。除此之外，由于氢气燃烧后的产物只有水，所以氢气也是一种绿色能源。以氢作为能源，是未来发电、电动汽车用燃料电池的燃料。目前也有不少科学家正在研究氢气燃料电池，也许朋友们会有疑问，氢气怎么能做电池的？氢气燃料电池原理是什么?

什么是氢气燃料电池？
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。氢气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。简单而言氢气燃料电池就是利用水的电解的逆反应的"发电机"。这种逆水解的过程也是氢气燃料电池原理的基础，氢气能够用作电池的燃料，也是基于这个过程。


氢气燃料电池原理的究竟是什么？
氢气燃料电池在工作时向负极供给燃料（氢），向正极供给氧化剂（空气）。氢在负极分解成正离子H+和电子e-。氢离子进入电解液中，而电子则沿外部电路移向正极。用电的负载就接在外部电路中。在正极上，空气中的氧同电解液中的氢离子吸收抵达正极上的电子形成水。这正是水的电解反应的逆过程，这就是氢气燃料电池原理。


氢气燃料电池原理的化学方程式是什么？
1．氢气燃料电池原理之电解质是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．氢气燃料电池原理之电解质是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-+2H+===H2O，因此
正极的电极反应式为：O2+4H++4e-===2H2O(O2+4e-===2O2-，2O2-+4H+===2H2O)


3.氢气燃料电池原理之电解质是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-


我们为何使用氢气燃料电池，基于氢气燃料电池原理我们能够了解氢气燃料电池的哪些优势？从以上的化学方程式可以看出，氢气燃料电池原理就是逆水解的过程，反应时并没有有毒有害的污染产物出现，因此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，但由于成本高，系统比较复杂，仅限于一些特殊用途，如飞船、潜艇、军事、电视中转站、灯塔和浮标等方面。


基于氢气燃料电池原理，氢气燃料电池能用在哪些方面？
大型电站发电、便携移动电源、、应急电源、家庭电源、飞机、汽车、军舰等。


其实氢气燃料电池原理非常简单，就是水电解的逆过程，在不同性质的电解液中反应方程式各有不同。基于氢气燃料电池原理，氢气燃料电池具有其它种类的电池所不具备的清洁、环保、绿色等特点。制作氢气燃料电池的氢气哪里购买？高纯氢气生产厂家武汉纽瑞德特种气体供应各种纯度氢气,包含高纯氢气、超纯氢气、高压氢气。全国发货,高压氢气，高纯氢气价格欢迎电联：400-6277-838