碱性燃料电池AFC电极的一般要求有哪些？

碱性燃料电池（AFC）电极指的是它的正负极，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。

对于AFC电极的一般要求如下：

(1)良好的导电能力以降低欧姆电阻;

(2)充分的机械稳定性和适当的孔积率;

(3)在(碱性)电解质中的化学稳定性;

(4)长期的电化学稳定性，包括催化剂的稳定性及与电极组成一体后的稳定性。

阳极和阴极的类型及制作方式是与所选择的催化剂相关的。不像PAFC,AFC不仅贵金属适用，非贵金属也适用。铂或铂合金可以沉积在碳上，也可组成金属电极(多为镍基体)。采用非贵金属时通常以雷纳(Raney)镍为基体材料作阳极，银基催化剂粉为阴极。

另一重要性质是电极材料的亲水性和疏水性。亲水电极通常是金属电极，而在碳基电极中加人PTFE(聚四氟乙烯)可以调整电极的润湿性，因而以含PTFE催化层的适当构造来维持其足够的疏水性对于保持疏水电极的寿命是很重要的。

通常电极材料是由几个不同孔积率层构成，以使液体电解质、气体燃料(氢)或氧化剂(空气或氧)按要求留在其内或流过电极。电极技术的关键就在于制造这样的电极或电极的某一层，通常是将粉末混合后压在膜上。沉积技术、喷涂技术以及高温烧结等都被用来保证其良好的工艺稳定性。

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。