燃料电池与锂电池的区别,在选择过程中如何定夺?
来源:未知
2019-08-15 09:46
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燃料电池(FuelCell)是一种将存在于燃料与氧化剂中的化学能直接转化为电能的发电装置。它涉及化学热力学、电化学、电催化、材料科学、电力系统及自动控制等学科的有关理论,具有发电效率高、环境污染少等优点。燃料电池用途广泛,既可应用于军事、空间、发电厂领域,也可应用于机动车、移动设备、居民家庭等领域。早期燃料电池发展焦点集中在军事空间等专业应用以及千瓦级以上分散式发电上。
世界上第一辆使用锂离子电池的汽车是梅赛德斯-奔驰2009款的S400混合动力车,越来越多的其他汽车制造厂商也开始做同样的事情。据了解,近10年内全球电动汽车中约86%将采用锂离子电池为电力供应。锂电池是电动汽车核心动力电池。相比发展成熟的铅酸蓄电池,锂离子电池的单位重量储能高,价格也不昂贵,基本无毒。因此现在的新能源汽车普遍倾向于采用磷酸铁锂和锰酸锂电池。它具有能量比较高使用寿命长重量轻,绿色环保,优点,但也面临一些技术问题。
多年来人们一直在努力寻找既有较高的能源利用效率又不污染环境的能源利用方式,而燃料电池就是比较理想的发电技术。但燃料电池十分复杂,涉及化学热力学、电化学、电催化、材料科学、电力系统及自动控制等众多学科相关理论,还有许多技术难点没有攻破!锂离子电池发展面临充电基础设施完善度较低的问题。随着特斯拉汽车的兴起,全国充电设施体系的完善性讲逐渐提高,这样该问题将就可以得到解决。
燃料电池(Fuel Cell)是一种将存在于燃料与氧化剂中的化学能直接转化为电能的发电装置。燃料和空气分别送进燃料电池,电就被奇妙地生产出来。它从外表上看有正负极和电解质等,像一个 蓄电池,但实质上它不能“储电”而是一个“发电厂”。但是,它需要电极和电解质以及氧化还原反应才能发电。
2014年2月19日据物理学家组织网报道,美国科学家开发出一种直接以生物质为原料的低温燃料电池。这种燃料电池只需借助太阳能或废热就能将稻草、锯末、藻类甚至有机肥料转化为电能,能量密度比基于纤维素的微生物燃料电池高出近100倍。
燃料电池是将燃料具有的化学能直接变为电能的发电装置。燃料电池其原理是一种电化学装置,其组成与一般电池相同。其单体电池是由正负两个电极(负极即燃料电极和正极即氧化剂电极)以及电解质组成。不同的是一般电池的活性物质贮存在电池内部,因此,限制了电池容量。而燃料电池的正、负极本身不包含活性物质,只是个催化转换元件。因此燃料电池是名符其实的把 化学能转化为 电能的能量转换机器。
锂电池是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。最早出现的锂电池来自于伟大的发明家爱迪生,使用以下反应:Li+MnO2=LiMnO2该反应为氧化还原反应,放电。由于锂金属的化学特性非常活泼,使得锂金属的加工、保存、使用,对环境要求非常高。所以,锂电池长期没有得到应用。现在锂电池已经成为了主流。
随着二十世纪微电子技术的发展,小型化的设备日益增多,对电源提出了很高的要求。锂电池随之进入了大规模的实用阶段。最早得以应用的是锂亚原电池,用于心脏起搏器中。由于锂亚电池的自放电率极低,放电电压十分平缓。使得起搏器植入人体长期使用成为可能。锂锰电池一般有高于3.0伏的标称电压,更适合作集成电路电源,广泛用于计算机、计算器、手表中。现在,锂离子电池大量应用在手机、笔记本电脑、电动工具、电动车、路灯备用电源、航灯、家用小电器上,可以说是最大的应用群体。
燃料电池污染大,而锂电池相对环保一点。