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甲酸燃料电池

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甲酸燃料电池(英语:formic acid fuel cell),或直接甲酸燃料电池direct formic acid fuel cell;简写为DFAFC),是质子交换膜燃料电池的一个子分类,其燃料(即甲酸)被直接注入燃料电池中。其应用包含小型可携式电子装置(如手机和笔电等)以及大型固定式设施(如发电机组和汽车等)。

优势

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甲酸和甲醇一样,都是直接注入燃料电池的有机分子,可省去复杂的触媒重组过程。由于甲酸存放不需维持高压或低温,因此相较氢气容易且安全。

85%的甲酸具有可燃性,而稀释甲酸是美国食品和药品部门明列的食品添加物。甲酸对人体的主要危害是皮肤或眼部接触。

甲酸分子不会穿过高分子薄膜,因此其效率较甲醇高。

化学反应

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甲酸燃料电池将甲酸和氧气转化为二氧化碳以产生能量。甲酸氧化发生在位于阳极的触媒层上。反应生成二氧化碳,而质子(H+)穿过高分子薄膜进入位于阴极的触媒层上。电子则经由外部电路从阳极到阴极以提供能量给外部装置。

  • 阳极:HCOOH → CO2 + 2 H+ + 2 e
  • 阴极:1/2 O2 + 2 H+ + 2 e → H2O
  • 净反应:HCOOH + 1/2 O2 → CO2 + H2O