氢氧燃料电池电极反应式是什么?
氢氧燃料电池负极氢气的基本反应是: H2-2e- =2H+;
氢氧燃料电池正极氧气的基本反应是:O2+4e-=2O2-;
书写电极反应式时要注意反应环境对电极产物的影响。 注意: H+只存在于酸性介质中,碱性及固体氧化物介质中H+要继续反应。 H++OH-= H2O 2H+ + O2- =H2O O2-只存在于氧化物介质中,在酸性及碱性介质中O2-要继续反应。 O2- + 2H+ = H2O 2O2- + 2H2O = 4OH-
氢氧燃料电池按电池结构和工作方式分为离子膜、培根型和石棉膜三类:
1、离子膜氢氧燃料电池:用阳离子交换膜作电解质的酸性燃料电池,现代采用全氟磺酸膜。电池放电时,在氧电极处生成水,通过灯芯将水吸出。这种电池在常温下工作、结构紧凑、重量轻,但离子交换膜内阻较大,放电电流密度小。
2、培根型燃料电池:属碱性电池。氢、氧电极都是双层多孔镍电极(内外层孔径不同),加铂作催化剂。电解质为80%~85%的苛性钾溶液,室温下是固体,在电池工作温度(204~260°C)下为液体。这种电池能量利用率较高,但自耗电大,起动和停机需较长的时间(起动需24小时,停机17小时)。
3、石棉膜燃料电池:也属碱性电池。氢电极由多孔镍片加铂、钯催化剂制成,氧电极是多孔银极片,两电极夹有含35%苛性钾溶液的石棉膜,再以有槽镍片紧压在两极板上作为集流器,构成气室,封装成单体电池。放电时在氢电极一边生成水,可以用循环氢的办法排出,亦可用静态排水法。这种电池的起动时间仅15分钟,并可瞬时停机。
2H₂+O₂=2H₂O。
电极反应式是指在电化学装置中表示原子或离子在电极上得失电子发生氧化或还原反应的式子。原则电极反应基本上都是氧化还原反应,要遵循质量守恒、电子守恒及电荷守恒。
原则:
1、加和性原则:两电极反应式相加,消去电子后得电池总反应式。利用此原则,电池总反应式减去已知的一电极反应式得另一电极反应方程式。
2、共存性原则:碱性溶液中CO₂不可能存在,也不会有H+参加反应或生成;同样酸性溶液,不会有OH参加反应或生成也不会有碳酸根离子的存在。
根据此原则,物质得失电子后在不同的介质环境中所存在的形式不同。我们可以根据电解质溶液的酸碱性来书写,确定H₂O,OH-, H+ 在方程式的左边还是右边。