原创《无响声超级发电机燃料电池》：本文关于燃料电池论文范文,可以做为相关论文参考文献,与写作提纲思路参考。
逆向思维创造出“燃料电池”
1790年,英国化学家尼科尔森发现,水在电流的作用下,被分解为氧和氢两种元素,这是水的电解作用首次被发现.英国物理学家W·格罗夫对于尼科尔森发现的水的电解现象很感兴趣,也颇受启迪.他逆向思考,既然水在电解中被分解为氢和氧,那反过来当氢和氧进行化学反应时,是不是会产生电流?
于是,1839年他进行了一个大胆的试验,将氢和氧直接进行化合,结果测出了产生的电流,这就是最原始的燃料电池.不过,当时实验中产生的电流很微弱,这个最初发明的燃料电池并未受到人们的重视.然而,格罗夫逆向思维创造了新事物的举动,却启发了后来的科学家.
比火电优越的超级发电机
20世纪30年代,随着电力应用的扩大,人们发现建发电站既占用土地又污染环境,还需要大量的投资和设备.当时,英国化学家培根就思考：能有比建发电站更简便的供电办法吗?于是,他就想到了格罗夫发明的燃料电池.
培根认为,燃料电池是用氢和氧化合直接变成电流,即将燃料的化学能直接转化成电能.这个“直接转化”很重要,也是它的优点.火力发电将燃料的化学能转化成电能不是直接转化,其每次转化都要损失能量,所以发电效率很低,最高仅40%.燃料电池产生的电流虽弱,若将单个电池组合起来电流不就增大了吗！
1932年,培根设计了一个燃料电池组,每个电池都有两个电极,电池内盛装有40%的氢氧化钾溶液,其在高温、高压下向电池输入氢和氧后,获得了24伏52瓦的电流.这就是世界上最早诞生的燃料电池.
燃料电池通常由阳极、阴极、电解质和外电路构成,阳极为氢电极,阴极为氧电极,在阳极和阴极上都含有一定量的催化剂（用来加速电极上发生电化学反应）,两极之间是电解质.燃料电池据使用的电解质不同,分为质子交换膜燃料电池、碱性燃料电池、磷酸燃料电池、熔融碳酸盐燃料电池和固体氧化物燃料电池.质子交换膜燃料电池因启动快、温度低、寿命长等特点,成为应用最广泛和最先得到应用的燃料电池.20世纪60年代初,美国航空航天局曾7次将它用于双子座太空飞船.当时,这种燃料电池的使用寿命仅为500小时.
真正实用的燃料电池,于1958年在美国正式问世.它的输出功率为5千瓦,工作温度为200℃,产生的电力足以开动风钻和电车.20世纪60年代,燃料电池因体积小、重量轻、效率高、无污染率先用作美国“阿波罗”太空飞船电源.
20世纪90年代,在美国加州圣拉蒙市出现了一座既不冒烟又无响声的特殊发电站,它源源不断地发出1000千瓦的电力,足以供应20户住宅的用电.
加拿大于21世纪初建成一艘以质子交换膜燃料电池作为电源的潜艇,其功率为300千瓦,巡航速度达8节.
我国早在20世纪70年代初就研制成功潜艇用20千瓦大功率碱性燃料电池.随后,制成上海牌燃料电池小轿车,发动机功率达55千瓦,最高时速为150千米.2016年,我国上海交通大学研发的质子交换膜燃料电池,在保持高性能的前提下,使用寿命长达6000小时,完全可满足最新一代“奔驰”燃料电池车设计要求.目前,我国科技人员已攻克燃料电池的重大关键技术,跻身于世界发展燃料电池国家的前列.
备受青睐 大有可为
燃料电池备受青昧,还在于它可大可小,能以不同规格适应现代社会需要：
大型燃料电池,主要指发电站用的燃料电池,其功率从几十千瓦到几百千瓦,最大可达1万千瓦以上.目前,全球已有燃料电池发电站百余座,总装机容量超过5万千瓦.
小型燃料电池,主要有家庭供电用的燃料电池和供小轿车、公共汽车用的燃料电池.家庭供电用的燃料电池,功率为千瓦级.小汽车尤或公共汽车可釆用由20个燃料电池组合的电池组,总功率达100千瓦至200千瓦.现在以200千瓦燃料电池驱动的公交车,已在欧洲的巴塞罗那、汉堡、伦敦等地运行.
微型燃料电池,主要供个人电器,如笔记本电脑和智能手机充电,其功率仅为几瓦至几十瓦.
随着经济的发展、人口流动性越来越大、企业对灵活能源需求的日益旺盛,分布式发电发展前景广阔.燃料电池能适合这些需要,可供家庭及各种规模的企业选用,将会大有作为.
燃料电池论文参考资料：
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