燃料電池是什麼
自然科學是關於自然界的物質現象及其運動規律的知識體系。它把自然界劃分為不同的研究領域或層次,分門別類地研究各個領域或層次的物質的形態、結構、性質及其運動規律,形成各科的系統知識,以此構成整個自然科學的知識體系。
自然科學是人類認識自然的智慧結晶,是系統化了的理性認識,以概念、公式、定理、定律等構成其理論體系。自然科學的理論是經過實踐檢驗的,具有客觀真理性;它是一種社會意識形式,但不同於文學、藝術、宗教、哲學、法律、道德等意識形式。它所反映的是關於自然界的物質現象及其運動規律的客觀真理,具有超民族性、超階級性和歷史繼承性;在階級社會中,由誰來研究、掌握、運用自然科學,往往帶上階級的烙印。自然科學不是社會上層建築,而是生產力,是知識形態的生產力,通過教育和技術發明等途徑可轉入生產力的三個要素,併入生產過程,成為直接的生產力;隨著生產水平的提高,自然科學的因素在生產力中所佔的地位越來越重要,成為“第一生產力”;自然科學推動生產力的發展最終引起生產關係的變革,導致社會革命,成為最高意義上的革命力量。人類的科學活動源於生產實踐,自然科學的發生和發展的根本動力是社會生產,同時受著社會政治、經濟、思想,文化以及自然科學內部矛盾運動的制約。
據專家介紹,燃料電池是舉世公認的高效、便捷及有益於環境的綠色能源裝置。它利用物質發生化學反應時釋放的能量直接將其變換為電能,工作時需要連續不斷地向其供給活物質——燃料與氧化劑。因為是將燃料通過化學反應釋放出能量變為電能輸出,所以被稱為“燃料電池”。燃料電池是利用水的電解的逆反應的“發電機”,由正極、負極和夾在中間的電解質構成,其中負極供給燃料、正極提供氧化劑。中間是電解質,如果電解質是固體,就被稱為固體氧化物燃料電池,即 S OFC。
普通的錳乾電池的化學反應物是事先存放在電池內部的,電池向外供電時,反應物質被消耗卻得不到補充,反應物質一旦消耗空,電池就不能再繼續供電;對於蓄電池而言,則必須充入反向電流使其反應物質得到恢復,才能繼續工作。燃料電池則不同,因為氧化劑是從外部輸入的,只要它們得到了不斷的供給,燃料電池就可以源源不斷地向外供電。
高溫固體氧化物燃料電池直接把化學能轉化為電能,不經過中間環節,減少能量的損失,發電效率達45%以上,總髮電率可達到85%以上。燃料使用面廣,餘熱利用率高。這種電池由於電解質電導率不高,必須在高溫下操作,連線密封材料必須使用鉑等稀貴金屬,電池成本隨之大大增加。
目前我國已經研製成功的新型中溫陶瓷膜燃料電池,是一種以陶瓷膜作為電解質的燃料電池。電池部件薄膜化以後,降低了電池的內阻,提高了有用功率的輸出,從而不需要高溫的條件實現了中溫化,操作溫度降到680~500℃。這種新型燃料電池繼承了高溫 S OFC的優點,同時降低了成本。