熔融碳酸盐燃料电池
熔融碳酸盐燃料电池：
1,工作原理：负 2H2+2CO32- 2CO2+2H2O+4e- CO3穿过膜由正到负极， 正 O2+2CO2+4e-→2CO3 e-由负极经负载到正极
总 2H2+O2→2H2O
2关键材料
隔膜：作用-隔离阴阳机；碳酸盐的载体；隔绝H2和O2的不透层
要求-较高机械强度；耐高温熔盐腐蚀；工作状态下隔膜中充满电解质，并具有良好保持电解质性能。具有良好离子导电，电子绝缘性能
正负极：作用-良好催化作用，使电解液在隔膜，阴阳极间良好分配
要求-抗熔融盐腐蚀，良好催化性能，与隔膜有良好孔匹配
双极板：作用-分配氧化剂与还原剂，并提供气体流动通道，同时起集流导电作用 要求-良好集阻气功能，良好导电集流功能
4所选材料：隔膜 LiAlO2 负极材料 参杂AL Cr合金的Ni 正极材料 NiO 双极板：不锈钢，镍基合金钢
固体氧化物燃料电池
1工作原理 负 2H2+2O2-→2H2O+4e- O2-穿过膜由正极到负极
正 O2+4e-→2O2- e-由负极经负载到正极
总 2H2+O2→2H2O
2 关键材料：正负极材料，电解质，电池堆，连接及密封材料
3作用及基本要求：
电解质：作用-隔离氧化剂与还原剂给O2-提供通道
要求-致密薄膜，良好稳定性，较高离子导电，无电子导电
＊负极材料：YSN：支撑，对H还原有催化作用；提供通道，使Ni均匀分布
Ni-YSN：稳定性好；高导电率；与电解质有良好相容性和热膨胀匹配性；催化性能好；高透气性
正极材料：作用-增大催化反应面积，传导电子，支撑
要求：多孔性，高导电性，与固体电解质有高化学和热相容性及相近的膨胀系数，催化性能好，稳定性好。
连接材料：作用-连接阴阳极，分离燃料与氧化剂，构成流场，导电要求，良好力学性能，良好化学稳定性，高电导率，接近YSZ的热膨胀系数
密封材料：作用-起组件与双极连接间密封作用
要求-高温下密封性好，稳定性高，与固体电解质及连接板材料热膨胀系数相近，兼容性好
4所选材料：电解质：易稳定的氧化铝YSZ 阳极材:Ni-YSN
阳极材料,LSM 连接材料：LCC及Cr-Ni合金
密封材料：Prery玻璃，玻璃/陶瓷复合材料
锂离子电池
1工作原理：正 LiCoO2→Li1-xCoO2+xLi++xe- 充电时Li+由正极到负极
负 C+xLi++xe-→LixC e-由正极→负极，其中Li+为可逆嵌入与脱嵌 2基本组成：正极，负极，电解液
3组成材料：负极材料为石墨（附着在负极铜箔两侧
正极材料为LiCoO2（附着在铅箔上）
电解液：电解质锂盐LiPF6
质子交换膜燃料电池 →
1 工作原理 负极 2H2→4H++4e-
正极 O2+4H++4e-→2H2O
总 2H2+O2→2H2O
2关键材料：由双极板和膜电极组成，膜电极由质子交换膜，电催化剂，分子扩散层组成
3作用及基本要求：
双极板：支撑，集流，分隔氧化剂与还原剂并引导反应气体具有阻气功能，有一定强度且是良好导体，两侧有流场，热的良导体，适应电池工作环境，抗腐蚀
质子交换膜：要求→电导率高（传递H+） 化学稳定性好（耐酸碱腐蚀） 热稳定性好（热量均匀分布）良好力学性能（强度柔韧性好） 透气率低（正负极分开）
电催化剂:作用-降低活化能，加快反应速率
要求-催化活性好，抗中毒能力高，比表面积高 导电性好 稳定性好 有适当载体 分子扩散层：支撑催化层 收集电流 提供电子通道 气体通道 排水通道 为提高反应面积 多用多孔材料
4 所选材料：双极板：石墨基/金属基 复合双极板
质子交换膜：全氮磺酸膜
电催化剂：Pt负载C上 气体扩散层：石墨碳化/碳纸
镍氢电池
组成材料：负极为储氢合金MH，有AB5型混合稀土系统及AB2型Lares相和一些新型材料，其中以AB5应用为广泛 典型有LaNi5
正极材料为Ni（OH）2 电解液 KOH溶液