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燃料電池就是在內部發生與水(H2O)電解相反的反應、將此時產生的電流輸出到外部使用。與普通電池不同,無需更換電池及進行充電。不過,需要為電池供給氫氣及甲醇等燃料。通過這些燃料中含有的氫(H)在燃料電池內部與空氣中的氧(O)發生反應,在生成 H2O的同時產生電流。與其說這個是電池,倒不如說是發電機。
燃料電池以電池單元為基本構成要素,電池單元由空氣極、燃料極、支撐催化劑的電解質膜,以及形成氫、氧供給通道和排水通道的隔板構成。每個電池單元可產生0.7V左右的電壓。可通過控制電池單元的層積數量來決定整個系統的輸出功率。
燃料電池的原理由英國的W. Grove于1839年提出。該原理達到實用水平是從20世紀美國雙子座(Gemini)宇宙飛船配備燃料電池開始的。如果用一句話概括燃料電池,又可分為電解質膜型、基于工作溫度的磷酸型、熔融碳酸鹽型、固體電解質型及固體高分子型4大種類。其中,固體高分子型最受關注。1987年,加拿大巴拉德電力系統公司(Ballard Power Systems Inc.)向業界展示了固體高分子型燃料電池實現高輸出功率的可能性,以此為契機,日美歐的研究開發活動從此活躍起來。 |
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