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碱性燃料电池（AFC）是第一个燃料电池技术的发展，最初由美国航空航天局的太空计划，同时生产电力和水的航天器上。
AFCS继续使用NASA航天飞机上的整个程序中，除了数量有限的商业应用原理：使用的电解质为水溶液或稳定的氢氧化钾基质，且电化学反应也与羟基（-OH）从阴极移动到阳极与氢反应生成水和电子略有不同。
这些电子是用来为外部电路提供能量，然后才回到阴极与氧和水反应生成更多的羟基离子。
负极反应：2H2 + 4OH- → 4 H2O + 4e-正极反应：O2 + 2H2O + 4 e- → 4OH-碱性燃料电池的工作温度大约80℃。
因此，它们的启动也很快，但其电力密度却比质子交换膜燃料电池的密度低十来倍，在汽车中使用显得相当笨拙。
不过，它们是燃料电池中生产成本最低的一种电池，因此可用于小型的固定发电装置。
如同质子交换膜燃料电池一样，碱性燃料电池对能污染催化剂的一氧化碳和其它杂质也非常敏感。
此外，其原料不能含有二氧化碳，因为二氧化碳能与氢氧化钾电解质反应生成碳酸钾，降低电池的性能。
熔融碳酸盐燃料电池（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。
反应原理如下：放电：正极： O2+2CO2+4e-=2co-3负极：2H2 + 2CO32- -4e-→ 2CO2 + 2H2O总反应：O2 + 2H2 → 2H2O熔融碳酸盐燃料电池（MCFC）是一种高温电池（600℃～700℃），具有效率高（高于40%）、噪音低、无污染、燃料多样化（氢气、煤气、天然气和生物燃料等）、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（MCFC）也可使用NiO作为多孔阴极，但由于NiO溶于熔融的碳酸盐后，会被H2、CO还原为Ni，容易造成短路磷酸燃料电池（PAFC）是当前商业化发展得最快的一种燃料电池。
正如其名字所示，这种电池使用液体磷酸为电解质，通常位于碳化硅基质中。
碱性燃料电池（AFC）
链接：/baike/1329.html
碱性燃料电池（AFC）
碱性燃料电池
碱性燃料电池是最早获得应用的燃料电池。
在AFC中，浓KOH溶液既当作电解液，又作为冷却剂。
它起到从
阴极到阳极传递OH-的作用，电池的工作温度一般为80摄氏度，并且对CO2中毒很敏感。
碱性燃料电池通常用氢氧化钾或氢氧化钠为电解质，导电离子为OH-，燃料为氢。
1、阳极反应：H2+2OH- →2H2O+O2 标准电极电位为-0.0828V
2、阴极反应：1/2O2+H2O+2e- →2OH- 标准电极电位为0.401V
3、总反应： 1/2O2+O2+H2 → H2O 理论电动势为0.401-（-0.828）=-1.229V
4、AFC的催化剂主要用贵金属铂、钯、金、银和过渡金属镍、钴、锰等。
AFC的优点
效率高，因为氧在碱性介质中的还原反应比其他酸性介质高；
因为是碱性介质，可以用非铂催化剂；
因工作温度低，碱性介质，所以可以采用镍板做双极板。
AFC的缺点
因为电解质为碱性，易与CO2生成K2CO3、Na2CO3沉淀，严重影响电池性能，所以必须除去CO2，这给其在
常规环境中应用带来很大的困难。
电池的水平衡问题很复杂，影响电池的稳定性。
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初中化学第五章燃料检测题及答案姓名:_____________ 年级:____________ 学号:______________题型选择题填空题简答题xx题xx题xx题总分得分一、选择题（共20题）评卷人得分1.下列气体中，同条件下密度最小的是（）A.氮气B.氧气C.氢气 D.空气【答案】C难度：基础知识点：燃料和热量2.下列说法正确的是（）A.氢气是一种无色有刺激性气味的气体B.液态氢气是蓝色的C.氢气难溶于水D.同条件下氢气的密度约是氧气密度的1/14【答案】C难度：容易知识点：燃料及应用单元测试3.下列对于氢气在空气中燃烧的说法，错误的是（）A.氢气在空气中燃烧时，发出淡蓝色火焰B.氢气燃烧时会产生浓烈的刺激性气味C.氢气燃烧时会放出大量的热D.氢气燃烧属于化合反应【答案】B难度：容易知识点：燃料及应用单元测试4.氢气是一种具有广泛用途的物质，下列关于氢气的叙述不正确的是（）A.用氢气充灌探空气球是因为相同条件下，氢气的密度最小B.氢气具有可燃性，可以做燃料C.点燃氢气与氧气的混合气体时，一定会发生爆炸D.氢气在发生化学变化时的最小微粒是氢原子【答案】C难度：基础知识点：燃料及应用单元测试5.氢燃料电池是当前为保护环境各国积极发展的一种新型的能源装置，它的基本原理是：以氢气和氧气为原料，通过化学反应直接产生电能，运行时产生的温度一般不超过80 ℃，反应后的产物只有水。
以下对氢燃料电池的叙述，不符合事实的是（）A.氢燃料电池是一种将化学能转化为电能的装置B.氢燃料电池使用的燃料是H2C.氢燃料电池的特点是无毒、热值高D.该电池使用的燃料是不可再生能源【答案】D难度：容易知识点：碳单元测试6.下列相关知识的对比分析正确的是（）A.石墨和金刚石均属于碳的单质，所以二者性质完全相同B.水的三态变化和空气的热胀冷缩虽然分子间的间隔都发生了改变，但分子本身没有改变，所以二者均属于物理变化C.乙醇和甲苯燃烧产物均为CO2和H2O，所以二者元素组成一定相同D.CO和CO2都是由C、O两种元素组成的，所以两者的化学性质相同【答案】B难度：容易知识点：二氧化碳和一氧化碳7.2013年3月，浙江大学实验室里诞生了世界上最轻的材料——“碳海绵”。
燃料电池的研究与应用第一章概述燃料电池曾被誉为“新一代能源”，因其高转化效率，零排放和长时间稳定运行而备受关注。
燃料电池是一种将氢与氧气（或其他氧化剂）反应产生电力的设备，它是一种清洁的能源转化技术，同时具有高效能、环保、可再生等优点。
燃料电池可广泛应用于汽车、家庭电力、便携式电源等领域。
近年来，世界各国对燃料电池的研究和应用进行了大力推广，其发展前景看好。
第二章燃料电池的原理燃料电池的基本原理是通过化学反应将氢气、氧气（或空气）等氧化剂和燃料等还原剂的化学能量直接转换成电能，同时产生热能和水。
其中，燃料等还原剂主要有氢气、甲醇、乙醇、天然气等。
燃料电池的基本结构是由电极、电解质膜和反应物供应系统等组成的。
燃料电池的基本结构很简单，一般分为阳极、阴极及电解质膜三部分。
阳极通过反应物供应系统向燃料电池中输入燃料（氢气、乙醇、甲醇等）以在电子流的作用下进行氧化反应，形成氢离子和电子，电子通过外部电路流向阴极，在阴极表面还原成水。
阴极通过反应物供应系统向燃料电池中输入氧化剂（氧气或空气）以在电子流的作用下进行还原反应，形成氧化剂上的电子与输入的氢离子结合成水。
电解质膜起着将燃料和氧化剂分离的作用，一般选用的电解质膜是离子交换膜。
第三章燃料电池的类型目前，燃料电池主要有六种类型：质子交换膜燃料电池（PEMFC）、碱性燃料电池（AFC）、固体氧化物燃料电池（SOFC）、直接甲醇燃料电池（DMFC）、固体聚合物燃料电池（SPFC）和烷基硫酸盐燃料电池（PAFC）。
1. 质子交换膜燃料电池（PEMFC）质子交换膜燃料电池是目前应用最广的一种燃料电池，其在化学反应过程中，质子交换膜起着分离氢离子和氧化剂离子的作用，目前主要应用于汽车行业。
2. 碱性燃料电池（AFC）碱性燃料电池主要应用于航空和海洋方面，其电极反应采用溶液方式进行，目前主要用于人造卫星等航空领域。
3. 固体氧化物燃料电池（SOFC）固体氧化物燃料电池采用的是固体电解质，其高温环境和氧化化学反应的特点，导致电池具有高效能、长稳定性、能够耐受高浓度燃料等特点。
碱性燃料电池原理
碱性燃料电池（Alkaline Fuel Cells，简称AFC）是一种将化学能直接转化为电能的装置。
其原理基于氢气（H2）和氧气
（O2）在电解质溶液中发生氧化还原反应，产生水和电能的
过程。
碱性燃料电池的核心是一个由阳极和阴极组成的电化学反应区。
阳极通常由氢气电极催化剂组成，阴极则是氧气电极催化剂。
两个电极之间有一层带有溶剂和电解质的碱性介质。
在反应发生时，氢气在阳极上发生氧化反应，生成氢离子（H+）和电
子（e-）。
氧气在阴极上发生还原反应，与氢离子结合生成水（H2O）。
电子则通过外部电路释放出来，产生电流。
整个反应过程可以表示为以下两个半反应：
1. 阳极反应：H2 → 2H+ + 2e-
2. 阴极反应：O2 + 2H+ + 2e- → H2O
因此，碱性燃料电池的总反应是：
H2 + 1/2O2 → H2O
相比其他类型的燃料电池，碱性燃料电池具有高效、低成本、高电压输出和长寿命等特点。
然而，碱性燃料电池需要在电解质中加入碱性成分，如氢氧化钾（KOH），使得其对电解质
的要求较高。
此外，在氧气电极上使用贵金属催化剂（如铂）也导致其成本较高。
碱性燃料电池的应用领域广泛，包括蓄电池系统、电动汽车、
航天器和能源储存等。
随着燃料电池技术的进一步发展，碱性燃料电池有望成为清洁能源领域的重要组成部分。
