钜大LARGE | 点击量:2126次 | 2019年10月22日
影响AFC碱性燃料电池的主要因素
影响碱性燃料电池的主要因素是:氧化剂、压力、温度、CO、寿命;电池组的性能与电流密度、电池电压直接相关,对于18650锂电池的电池性能的影响因素主要有电极成分(如催化剂)的量及成本、氧化剂的种类(空气或纯氧)、工作压力和温度、电解质浓度以及燃料气体及氧化剂气体中的杂质等。
1、氧化剂的影响
电池堆工作的最佳状态是在纯氧中,而不是在空气中。因为使用空气时,电极须承受输送大量的情性气体(氮气),况且,即使预处理去除了CO,,AFC对空气中的其他杂质也是很敏感的。使用空气还是纯氧应视具体情况而定。对于空间站或某些特种设施(如特种)只能选择纯氧,而对于许多商业上的应用,则无论从安全性能还是成本等诸多因素考虑,选择空气更适宜。
2、压力影晌
提高压力对提高电池性能有利。因而许多燃料电池公司开发高压燃料电池系统,如国际燃料电池公司(JFC)开发的用于卫星或宇宙飞船的AFC。
3、温度的影晌
由于KOH溶液具有良好的低温导电能力(尤其与磷酸比较时),AFC的正常工作温度大约在70度,若使其在室温下工作,功率将降低一半。从室温到50一60度,功率随电解质温度的增加几乎是线性的。而进一步提高温度,还与其他参数有关,如电解质浓度、压力。
4、CO:的影响在碱性燃料电池中,一个更为重要的问题是在电极运行过程中的二氧化碳问题。在碱性介质中,因吸收CO:生成碳酸盐,会堵塞电解质通路和多孔电极的孔隙,成为AFC长期运行稳定性降低的主要原因。催化剂涂敷的碳载体电极的寿命,在65℃,IOOmA/c扩和
含二氧化碳气体时,为1600-3400h。在相同的条件下把气体中的二氧化碳去掉,结果电极的寿命就增加到4000h时;当气流密度大时寿命还要减少。温度的降低也会使寿命减少,这是因为二氧化碳的溶解度也随之降低。1600h仅为66天。所以这种情况只适用于很少的应用场合。而对于需要长时间稳定运行的AFC,反应气体在进人之前。必须进行预处理以使其Cot浓度降至mg/m3级。
5、寿命就燃料电池的寿命而言,取得技术寿命和经济寿命的平衡是很有必要的。有些场合,5000h甚至1000h的寿命就足够了,而有些则需25000h甚至更长。对于电厂至少要在40000h以上。
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