读书笔记摘抄新闻资讯
氨-空气燃料电池
燃料电池是一种新型的化学电源，能够将燃料的化学能直接转化成电能。因为电池消耗的活性物质并不储存在电池内部，而是通过外部不断输入到电池里，从而不断产生电能。这类电池具有转换效率高、容量大、比能量高、功率範围广、不用充电等优点，但由于成本高，系统比较複杂，仅限于一些特殊用途，如飞船、潜艇、军事、电视中转站、灯塔和浮标等方面。
氨作为一种富氢燃料，具有良好的产业基础，价格低廉，因此作为燃料电池燃料具有很大的发展潜力。
基本介绍
- 中文名：氨-空气燃料电池
- 外文名：Ammonia-Air Fuel Cell
- 正极：空气中的氧
- 燃料：氨气
- 分类：直接供氨式和间接供氨式
- 类别：燃料电池
燃料电池介绍
化学电源种类很多，目前常见的分类如下四类：
- 原电池即一次电池：电池的活性物质装在电池内部。当活性物质消耗完之后，电池失去工作能力。如常用的锌-锰乾电池。
- 蓄电池即二次电池：电池活性物质也在电池内部，当电池消耗到一定成都后，电池便不能正常放电 。通过充电，使电池的活性物质恢复，即可继续放电使用。如常用的镍-镉蓄电池。
- 储备电池：一般将这种电池做成乾燥状态，长期保存。使用之前加入电解质溶液，使其活化，如储备式锌-空气电池等。
- 燃料电池：燃料电池是一种将燃料的化学能直接转化为电能的转换装置。为电池消耗的活性物质并不储存在电池内部，而是通过外部不断输入到电池里，从而不断产生电能。
燃料电池又有“化学发电机”之称。因为它和火力发电机及油机一样，都是将燃料用氧气氧化，同时产生电能和热能，但是火力发电机和油机是把化学能先转化为热能，再转化为机械能，最后转化为电能，因而效率很低。一般的发电厂转换效率约为30-40%之间，而燃料电池因为将燃料的化学能直接转化为电能，因为理论热效率很高，可以达到90%，实际的转化效率目前可达60-70%，仍比火力发电机和油机高很多。
分类
直接供氨燃料电池
直接供氨燃料电池(DAFC)内，氨被直接输送到燃料电池的阳极，并在催化剂作用下氧化：
直接供氨燃料电池的阳极反应为：
阴极反应为：
由于氨很容易与水分子结合，在进入含水电解质时会产生少量的质量损失：又由于运行过程中如果供氨速度太慢还会产生大量的活化损失，因此相对氢燃料电池，目前直接供氨燃料电池的效率和功率密度也都较低。
供氨水式燃料电池间接供氨燃料电池
间接供氨燃料电池(IAFC)系统中，氨首先经过重整装置被分解成氨气和氢气，再供给燃料电池。
氨分解一般是在催化剂的作用下加热后实现的：
(1)炉外分解装置(EFAS)
炉外燃烧室分解装置是研究得比较多的一种氨分解装置，它的最大优点就是可以充分利用阳极尾气中残余的可燃成份氢和氨，从而减少损失。採用炉外分解装置，重整气中的H2质量分数可达到75%。
炉外分解装置(2)利用废热的分解装置(WHAS)
硷性燃料电池的工作温度为20-65℃时，尾气中的废热可用热泵加以回收，为氨气分解提供所需要的能量。
(3)自热氨分解装置(ATAS)
在这种分解装置中，氨的燃烧和催化分解同时进行，其中燃烧反应为分解反应提供能量。由于两种反应在同一空间进行，所以热传递充分分解速度快，氨的转化率非常高，可以达到99%。
自热氨分解装置套用领域
作为极具发展前途的新动力电源，氢氧燃料电池的套用领域是多方面的：大型电站发电、便携移动电源、应急电源、家庭电源、飞机、汽车、军舰等。
氨非常适合作为硷性燃料电池的氢源，随着硷性燃料电池技术的发展，氨的套用越来越少到关注。ZAP和Apollo能源系统公司最近宣布已经在相关的技术开发上去的突破性进展，新研製的燃料电池由泡沫铅电极製成，比普通酸性铅电池更加轻巧，电能密度也更大，燃料电池中的燃料主要来自于氨溶液分解后产生的氢气。目前已经计画开发採用该新技术的新型汽车。
氨作为燃料电池氢能载体，分解装置结构简单、效率较高，特别是携带方便，价格低、製造技术成熟，非常适合作为车用燃料电池的氢源。
氨作为氢能载体，应当是目前解决燃料电池的氢能来源的有效途径之一。当然，它的推广还存在一些问题，例如与PEMFC一样，氨燃料电池成本远高于内燃机，实际效率也还不理想。随着研究的深入和技术的进步，相信这些问题应当可以解决。
氨作为燃料电池氢能载体，分解装置结构简单、效率较高，特别是携带方便，价格低、製造技术成熟，非常适合作为车用燃料电池的氢源。
氨作为氢能载体，应当是目前解决燃料电池的氢能来源的有效途径之一。当然，它的推广还存在一些问题，例如与PEMFC一样，氨燃料电池成本远高于内燃机，实际效率也还不理想。随着研究的深入和技术的进步，相信这些问题应当可以解决。