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谛天

铁虫 (初入文坛)

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[求助] 燃料电池构成条件

如何判断两种可发生化学反应的气体能否构成燃料电池及其构成条件？
理论上是不是所以可以发生氧化还原反应的都能构成燃料电池？

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电池

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1楼 2013-08-02 17:26:24

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风转竹门

金虫 (小有名气)

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【答案】应助回帖

感谢参与，应助指数 +1

对于这个问题，我觉得应该先想一想什么是燃料电池，是指燃料气和氧气分别从阳极和阴极通入一定的电解液中；通过发生氧化还原反应将化学能转换成电能的装置。准确来说它不应该叫电池，应该是一种发电设备。传统的电池是在电池体系内部的物质在阳极部和阴极部发生反应。从热力学上讲，燃料电池在工作的时候就是一个化学反应的过程，只要分子的能量达到了反应的活化能、既达到能垒，反应就能发生。问题是常温下氧气在阴极的反应不易发生（这也是限制常温车载燃料电池发展的最主要瓶颈），通常我们会使用催化剂（如铂、铂合金、非贵金属、石墨烯等），这样可以降低反应的能垒，是氧的还原反应易于发生。事实上，现在已经有商用的大型高温燃料电池发电站（有兴趣自己可以查相关的文献）。所以，你的第一个问题是肯定的。第二个问题，按照燃料电池现阶段的定义来讲，是不成立的，只能说任何氧化还原反应都能构成原电池。楼上有燃料电池的图解，你可以对照旁边的电解池看一下，这样对你理解这个问题有帮助。理论上讲，电池体系有：合适的电解液（起传导电流和传递反应物离子作用，适合的电极（提供合适的反应条件），合适的氧化还原电对。
这只是我根据自己的理解写的，如有谬误，欢迎指正!!!