Question

甲烷燃料电池是怎样发电的？

Answer 1

正极发生的反应：O2＋2CO2 +4e-=2CO32。

负极反应：CH4– 8e- + 4CO32-=5CO2 + 2H2O。

由于电解质为熔融的K2CO3，且不含O2和HCO3，生成的CO2不会与CO32反应生成HCO3的，该燃料电池的总反应式为： CH4+2O2=CO2+2H2O。

在熔融碳酸盐环境中，其正极反应式为O2＋2CO2 +4e-=2CO32。

其电极反应式可利用总反应式减去正极反应式求得。

扩展资料：

甲烷燃料电池的反应方程式

碱性介质下的甲烷燃料电池

负极：CH4+10OH- 8e-===CO32+7H2O

正极：2O2+8e-+4H2O===8OH

总反应方程式为：CH4+2O2+2OH-===CO32+3H2O

酸性介质下的甲烷燃料电池

负极：CH4-8e-+2H2O===CO2+8H+

正极：2O2+8e-+8H+===4H2O

总反应方程式为：2O2+CH4===2H2O+CO2

反应情况：

随着电池不断放电，电解质溶液的酸性减小；

通常情况下，甲烷燃料电池的能量率大于甲烷燃烧的能量利用率。

甲烷燃料电池化学方程式

CH4+2O2+2OH-==CO32-+3H20

就是CH4在O2中燃烧，生成的CO2和OH-反应生成CO32-

正极在碱性条件下的反应一定是：O2+4e-+2H2O==4OH-

将总反应式减去正极反应式得到负极反应式，并将O2消去

将总反应式减去正极反应式得到CH4-8e--4H2O+2OH-==CO32-+3H2O-8OH-

移项得到负极反应式：CH4+10OH--8e-==CO32-+7H20

燃料电池的优点与缺点：

优点：

1. 低污染：使用氢气与氧气作为燃料，生成物只有水和热，若使用烃类生成水，二氧化碳和热，没有污染物。

2. 高效率：直接将燃料中的化学能转换成电能，故不受卡諾循环的限制。 3. 无噪音：电池本体在发电时，无需其他机件的配合，因此没有噪音问题。 4. 用途广泛：提供的电力范围相当广泛，小至计算器大至发电厂。

5. 无需充电：电池本体中不包含燃料，只需不断地供给燃料便可不停地发电。

缺点：

1. 燃料来源不普及：氢气的储存可说是困难又危险，而甲醇、乙醇、或天然气

缺乏供应系统，无法方便的供应给使用者。

2. 无标准化的燃料：现今市面上有以天然气、甲烷、甲醇与氢气等作为燃料的

电池，虽然提供消费者很多种选择，但因为没有单一化及标准化的燃料，要能够营利是困难的，而且燃料种类的更换有可能使现有的供应系统进行改装，产生额外的费用。

参考资料来源：百度百科--熔融碳酸盐燃料电池

参考资料来源：百度百科--甲烷燃料电池