甲醇燃料电池

原理

　　甲醇燃料电池使用液体甲醇而不是氢气。甲醇(CH3OH)与水混合，并直接进入燃料电池阳极，在此它藉助催化剂层被氧化而生成二氧化碳、氢离子(H+)和电子，电子通过外部电路运动作为燃料电池的电力输出，正离子(H+)通过质子交换膜(PEM)传送至阴极，在此它们与氧反应生成水，水再循环与甲醇一起输入。

　　一、碱性条件

　　总反应式：2CH4O + 3O2 = 2CO2 + 4H2O

　　正极：3O2 + 12e– + 6H20 → 12OH–

　　负极：2CH4O - 12e– + 12OH~ → 2CO2 + 10H2O

　　二、酸性条件

　　总反应式：2CH4O + 3O2 = 2CO2 + 4H2O

　　正极：3O2 + 12e– + 12H+ → 6H2O

　　负极：2CH4O - 12e– + 2H2O → 12H+ + 2CO2

　　这种电池的期望工作温度为120℃以下，比标准的质子交换膜燃料电池略高，其效率大约是40%左右。

优点

　　1、甲醇燃料电池不需燃料的前期处理程序，能直接通过特定的方法使甲醇和空气化学反应产生热力学电势；

　　2、不用借助运动机件，通过电化学反应产生电流，不用燃烧；

　　3、无需将燃料储存重新变为氢气或将氢气暴露于质子交换膜；

　　4、除去了内部加热冷却金属板、水和热力处理系统、压强平衡等设备；

　　5、生产成本较低，可用非金属轻而易曲的材料制成。

　　6、能量密度高，产品面向轻薄化。

前景

　　甲醇燃料电池是一种将化学能连续不断地转化为电能的可再生清洁能源，具有能量转化效率高、运行安全方便、发电时间持久等优点，其应用广泛，特别适合作为笔记本电脑、电动自行车等便携式中小型化电源或充电电源使用。

　　另外，甲醇燃料电池的技术研究集中在流动电话、笔记本电脑和其他便携式产品，其它应用焦点有手提电力工具、地点能远程设备如助听器、烟雾探测器等。

　　事实上，甲醇燃料电池不仅可连接到高压输电提供补充电力，而且可作为高效率的后备电源。由此可见，甲醇燃料电池的发展前景非常可观。