简介锂离子电池与燃料电池的工作原理

锂离子电池是一种储能装置，目前常用的锂离子电池按正极材料可以分为磷酸铁锂（LFP）电池、三元（NCM）电池和锰酸锂（LMO）电池。以磷酸铁锂电池为例：放电时正极中的磷酸铁和从负极经过电解液传到过

来的锂离子以及外部电路传导过来的电子结合生成磷酸铁锂，负极石墨层中所嵌的锂脱出，变成锂离子和电子分别经过电解液和外部电路传导到正极。

 

燃料电池其本质是一种发电机，其燃料和氧化剂不经过燃烧而直接通过电化学反应转化成电能。因此，燃料电池不受卡诺循环的限制，能量转化效率高。燃料电池作为电能转化装置时，它的效率可以达到60%，甚至在

作为热电联产装置时它的效率高达80%。燃料电池按照其电解质的不同分为碱性燃料电池（AFC），磷酸型燃料电池（PAFC），固体氧化物燃料电池（SOFC），熔融碳酸盐燃料电池（MCFC），质子交换膜燃料电

池（PEMFC）。不同类型的燃料电池应用领域和使用环境不同，质子交换膜燃料电池的使用温度范围为室温至80℃左右，目前在燃料电池车上使用的基本都是这种类型。以质子交换膜燃料电池为例，发电时，正极氧

气和从负极传导过来的氢离子以及外部电路传导过来的电子结合生成水，负极氢原子失去电子变成氢离子和电子分别经过电解质和外部电路传到正极。锂离子电池和燃料电池基本原理、正负极材料等如表1所示。