碱性燃料电池的工作原理_碱性燃料电池的反应原理

碱性燃料电池（alkalinefuelcell，AFC）是一种燃料电池，由法兰西斯·汤玛士·培根（FrancisThomasBacON）所发明，以碳为电极，并使用氢氧化钾为电解质。碱性燃料电池的电能转换效率为所有燃料电池中最高的，最高可达70%。

碱性燃料电池的工作原理

氢氧燃料电池有两个燃料入口，氢及氧各由一个入口进入电池，中间则有一组多孔性石墨电极，电解质则位于碳阴极及碳阳极中央。氢气经由多孔性碳阳极进入电极中央的氢氧化钾电解质，在接触后进行氧化，产生水及电子。

H2+2OH-→2H2O+e-

电子经由外电路提供电力并流回阴极，并在阴极与氧及水接触后反应形成氢氧根离子

O2+2H2O+4e-→4OH-

最后水蒸汽及热能由出口离开，氢氧根离子经由氢氧化钾电解质流回阳极，完成整个电路。

碱性燃料电池的反应原理

碱性燃料电池通常用氢氧化钾或氢氧化钠为电解质，导电离子为OH-，燃料为氢。

阳极反应：H2+2OH-→2H2O+O2标准电极电位为-0.0828V

阴极反应：1/2O2+H2O+2e-→2OH-标准电极电位为0.401V

总反应：1/2O2+O2+H2→H2O理论电动势为0.401-（-0.828）=-1.229V

AFC的催化剂主要用贵金属铂、钯、金、银和过渡金属镍、钴、锰等。