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燃料電池

燃料電池. 主題. 1. 燃料電池的簡史 2. 燃料電池的基本原理 3. 燃料電池的分類 4. 燃料電池的應用. 燃料電池的簡史. 1. 早在 1839 年有燃料電池之父之稱的威廉． 葛洛夫 爵士 (Sir William Grove) 便已發現水電解反應的逆反應，可產生電能的現象 2. 1889 年 藍吉爾 (Charles Langer) 與 蒙德 (Ludwig Mond) 兩位研究者仍嘗試使用煤氣與空氣製作第一具實用的燃料電池，當時也才定下了「 Fuel Cell 」這一名詞。

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Presentation Transcript

  1. 燃料電池

  2. 主題 1.燃料電池的簡史 2.燃料電池的基本原理 3.燃料電池的分類 4.燃料電池的應用

  3. 燃料電池的簡史 1.早在1839年有燃料電池之父之稱的威廉．葛洛夫爵士(Sir William Grove)便已發現水電解反應的逆反應，可產生電能的現象 2. 1889年藍吉爾(Charles Langer)與蒙德(Ludwig Mond)兩位研究者仍嘗試使用煤氣與空氣製作第一具實用的燃料電池，當時也才定下了「Fuel Cell」這一名詞。 3.貝肯(Francis Bacon)後於1932年發展出堪稱世界第一具成功的燃料電池裝置，該電池採用氫氣與氧氣為反應物、鹼性溶液電解質及鎳金屬電極，該設計的突破在於其製作成本遠低於藍吉爾與蒙德當初的設計。 4.在1960年代幾次的太空任務中，燃料電池用於驅動登月探險車及供應太空人飲用水，均證明了它的實用性。 5.近幾十年來燃料電池的發展，在全球環保意識的推動下已朝向作為替代性能源發展。

  4. 燃料電池的基本原理 • 燃料電池 （ Fuel Cell ）），是一種發電裝置，是繼續添加燃料以維持其電力，只要不斷地供應燃料，就會持續地輸出電力。 • 其所需的燃料可以是「氫」 或甲醇、乙醇、天然氣等其他物質，而氧化劑則可以用空氣中的氧，而副產物是熱、純水或二氧化碳。 陽極(-): H2 → 2H+ + 2e-陰極(+): 2H+ + 2e-+1/2O2 → H2O全反應: H2 + 1/2O2 → H2O

  5. 燃料電池種類 • 可分為: • 質子交換膜燃料電池（proton exchange membrane fuel cell，PEMFC）、 • 鹼性燃料電池（alkaline fuel cell，AFC）、 • 磷酸燃料電池（phosphoric acid fuel cell，PAFC）、 • 熔融碳酸鹽燃料電池（molten carbonate fuel cell，MCFC） • 固態氧化物燃料電池（solid oxide fuel cell，SOFC）。

  6. PEMFC構造 圖質子交換膜燃料電池：(左)單電池組裝前；(右)單電池組裝後

  7. ＦＣ比較

  8. 燃料電池優缺點 1.優點: 「 低污染」、「低噪音」、「用途廣」、「高效率」、「免充電」 、 「進料多」 2.缺點: 「反應及穩定性不一」、「成本高」

  9. 燃料電池的應用 • 固定式發電 • 住宅用電 • 交通運輸 • 可攜式電源 • 供應垃圾掩埋場及廢水處理廠之電力

  10. 結論 • 在新的能源時代中，氫能的使用與燃料電池的技術都是注目的焦點。 • 氫能的發展: 製氫上面已有一定的技術，在儲氫、運送氫氣上面也有一定的技術困難需要突破； • 燃料電池的發展: 在初開始的階段，在技術的發展上有著無限的可能，如同與太陽能結合等；而在不同的燃料電池，如PEMFC能快速啟動且可於常溫操作，但是其成本太高和燃料的供應是目前最急需克服的難題。

  11. 謝謝您的聆聽!!

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