直接硼氢化物燃料电池
编辑直接硼氢化物燃料电池(DBFC)是碱性燃料电池的一个子类别,由硼氢化钠或硼氢化钾作为燃料和空气/氧气或过氧化氢作为氧化剂直接供给。DBFC是相对较新的燃料电池类型,目前处于开发阶段,并且由于其相对于其他类型燃料电池的高运行潜力而具有吸引力。最近,据报道,DBFC在峰值功率方面可与质子交换膜燃料电池(PEMFC)相媲美,但在双倍电压下运行。
化学
编辑硼氢化钠有可能被用于更传统的氢燃料电池系统作为储存氢的手段。氢可以通过硼氢化物的催化分解为燃料电池再生:NaBH4+2H2O→NaBO2+4H2直接硼氢化物燃料电池直接分解和氧化硼氢化物,避免了氢气的产生,甚至产生略高的能量产量:阴极:2O2+4H2O+8e-→8OH-(E0=+0.4V)阳极:NaBH4+8OH-→NaBO2+6H2O+8e-(E0=-1.24V)总E0=+1.64V简化的反应是:NaBH4+2O2→NaBO2+2H2O+电直接硼氢化钠燃料电池的工作温度为70°C(158°F)。
直接硼氢化物燃料电池优点
编辑直接硼氢化物燃料电池的生产成本可能比传统燃料电池更便宜,因为它们不需要昂贵的铂催化剂。此外,它们具有更高的功率密度。DBFC的高工作电压减少了电池组中实现所需额定电压所需的电池数量(在串联电路中),从而xxx降低了电池组成本。
缺点
编辑不幸的是,直接硼氢化物燃料电池确实会从NaBH4与燃料电池加热的水的副反应中产生一些氢气。这种氢气可以通过管道排出到废气中,也可以通过管道输送到传统的氢燃料电池。任一燃料电池都会产生水,并且水可以循环使用以允许更高浓度的NaBH4。更重要的是,通过DBFC发电的过程不容易逆转。例如,硼氢化钠(NaBH4)释放出氢气并被氧化后,产物为NaBO2(偏硼酸钠)。
偏硼酸钠可以通过几种不同的技术加氢回硼氢化钠燃料,其中一些理论上可能只需要水、电或热量。然而,这些技术仍在积极发展中。截至2010年6月30日,许多声称能有效实现偏硼酸钠转化为硼氢化钠的专利已经被调查,但都没有得到证实——目前硼氢化物回收效率似乎远低于1%,不适合充电车辆。
成本
编辑燃料的大规模生产预计价格低至5美元/公斤,与碳氢化合物燃料的成本相媲美。
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