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乙醇做燃料电池负极反应

《乙醇做燃料电池负极反应》

乙醇燃料电池在不同环境下电极反应式如下:

1、乙醇燃料电池,酸作电解质:

总反应:C?H5OH+3O?=2CO?+3H2O

正极:3O?+12H++12e-=6H?O

负极:C?H5OH+3H?O-12e-=2CO?+12H+

2、乙醇燃料电池,碱溶作电解质:

总反应:C?H?OH+3O?+4KOH=2K?CO?+5H?O

负极:C?H?OH+16OH--12e-=2CO?2-+11H?O

正极:3O?+12e-+6H?O=12OH-

3、乙醇燃料电池,KOH作电解质:

总反应:C?H?OH+3O?+4KOH=2K?CO?+5H?O

负极:C?H?OH+16OH(-)-12e(-)=2CO?(2-)+11H?O

正极:O?+4e(-)+2H?O=4OH(-)

扩展资料

碱性乙醇燃料电池的优势

1.易储存,易推广:气体燃料电池的燃料相比,乙醇是液体的,易储存,尤其是无需在现有的公路交通体系下“另起炉灶”——建设耗资巨大的气体燃料补给站(加气站),只要在现有的加油站的基础上,稍加改动即可完成产业化的目标。

2.乙醇燃料工业生产技术完善,如可由煤炭加水制成,或由含有纤维素的“农业剩余废物”水解发酵得到。

3.乙醇(就是俗称的酒精),基本无毒,并且有特殊气味;所以一旦泄漏对生物和环境的危害很小,并且容易被发现。

参考资料来源:百度百科—乙醇燃料电池

西北大学研发新型微生物燃料电池,埋入土里就能发电

山东

IT之家1月16日消息,西北大学的研究团队展示了一种非凡的发电方法,他们研制了一种放在土壤中的微型装置,可收集微生物分解污垢时产生的能量,只要土壤中有碳元素,这种装置就能运转下去。

据IT之家了解,“微生物燃料电池”技术其实已有超过百年的历史,其工作原理与电池类似,拥有阳极、阴极和电解液,但不同之处在于,它不是从化学物质中汲取电能,而是利用细菌在分解土壤时自然释放的电子,通过导体转化为电能。

乙醇做燃料电池负极反应(燃料电池原理)

然而,传统的微生物燃料电池一直面临着两个难题:一是埋在土壤中难以持续供给水和氧气;二是输出功率较低,性能不稳定。“虽然微生物燃料电池的概念已经存在了一个多世纪,但其不可靠的性能和低输出功率一直阻碍了其实际应用,尤其是在低湿度条件下,”西北大学校友、该项目负责人BillYen表示。

西北大学的研究团队针对这些难题进行了优化设计,最终成功开发出一种新型的微生物燃料电池,形状类似于一个垂直放置的墨盒,底部由碳毡制成的阳极埋入土壤深处,收集微生物分解有机物产生的电子,位于上方的金属阴极则通过巧妙的设计既能接触土壤深处的水分,又能与地表空气保持接触,保证氧气供应。

测试表明,这种新型微生物燃料电池在不同土壤湿度条件下都能稳定工作,即使在土壤含水量仅为41%的“干燥”环境下也能持续发电,平均而言,其产生的电量是其运行内部湿度和触摸检测系统以及通过微型天线向附近基站传输数据所需电量的68倍。

虽然这种装置产生的电量无法直接驱动汽车或手机,但它非常适合为微型传感器提供长期的电力供应,从而实现“无电池化”运行。

“如果未来有数万亿这样的装置被部署,我们绝对不能使用会污染环境的锂、重金属和有毒物质,”项目负责人BillYen表示,“我们需要寻找替代方案,用微量的能源来支持分布式传感器网络。土壤微生物燃料电池正是这样的选择,只要土壤中有有机碳,它就能源源不断地为传感器供电。”

这些传感器可以帮助农民监测土壤的各种元素,如水分、营养成分、污染物等,实现技术驱动的精准农业。在田间放置几十个这样的装置,就可以持续多年产生数据。

值得一提的是,研究团队表示,这种新型微生物燃料电池的所有部件都可以在五金商店买到,不存在供应链或材料方面的限制,可以实现大规模商业化。

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