培根在AFC理论发展及应用中的贡献
碱性燃料电池(Alkaline Fuel Cell)简称AFC,是以KOH水溶液为电解质的燃料电池。池。KOH水溶液的质量分数一般为30%-45%,最高可达85%。在碱性电解质中,氧化还原比在酸性电解质中容易。
AFC是最先研究、开发并成功应用的燃料电池。早在20世纪30年代就已研制出了具有一定可靠性的千瓦级AFC。到50年代中期英国工程师培根(F. T. Bacon)研制出世界上第一个千瓦级燃料电池,5kW AFC系统是AFC技术发展中的里程碑。
培根AFC的两极分别是多孔镍阳极、多孔氧化镍阴极,使用30% KOH循环电解质,培根燃料电池是非常优秀的,在200C0、4.5MPa.电池电压0. 78V时可获得800mA/cmZ电流密度。
AFC最初的应用是在空间技术领域。培根AFC是美国宇航局(NASA)阿波罗计划燃料电池的设计基础。在阿波罗AFC系统的基础上,美国宇航局(NASA)和联合技术公司(UTC)开发了双子座飞船AFC系统。开发计划于1974年1月开始实施,1979年首次用于载人飞船,1981年首次用于固定轨道飞船。
比利时电化学能源公司在20世纪70年代开始研究开发AFC, 1995年底退出这一领域。电化学能源公司曾开发了1.550kW AFC系统,其中10kW系统用于尤里卡计划的城市巴士。
20世纪90年代后期,比利时零污染机动车公司(ZEVCO,Zero Emission Vehicle Co.)开始开发AFC。1998年,零污染机动车公司的5kW系统装配了一辆城市出租车,在英国伦敦( London)进行了综合试验。
德国西门子公司的AFC系统使用纯氢和纯氧,加压运行,主要用于潜艇。
目前,AFC的研究活动较少,主要原因是空气中的Co:与电解质反应,增加了设备的体积和造价,因此,市场前景受到一定程度的影响。