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一、氢氧燃料电池
氢氧燃料电池一般是以惰性金属铂(Pt)或石墨做电极材料,负极通入H2,正极通入O2,总反应为:2H2+O2===2H2O
电极反应特别要注意电解质,有下列三种情况:1.电解质是KOH溶液(碱性电解质)
负极发生的反应为:H2+2e-===2H+,2H++2OH-===2H2O,所以:负极的电极反应式为:H2–2e-+2OH-===2H2O;
正极是O2得到电子,即:O2+4e-===2O2-,O2-在碱性条件下不能单独存在,只能结合H2O生成OH-即:2O2-+2H2O===4OH-,因此,正极的电极反应式为:O2+H2O+4e-===4OH-。
2.电解质是H2SO4溶液(酸性电解质)负极的电极反应式为:H2+2e-===2H+
正极是O2得到电子,即:O2+4e-===2O2-,O2-在酸性条件下不能单独存在,只能结合H+生成H2O即:O2-+2H+===H2O,因此
正极的电极反应式为:O2+4H++4e-===2H2O(O2+4e-===2O2-,2O2-+4H+===2H2O
3.电解质是NaCl溶液(中性电解质)负极的电极反应式为:H2+2e-===2H+
正极的电极反应式为:O2+H2O+4e-===4OH-说明:1.碱性溶液反应物、生成物中均无H+2.酸性溶液反应物、生成物中均无OH-3.中性溶液反应物中无H+和OH-4.水溶液中不能出现O2-
二、甲醇燃料电池
甲醇燃料电池以铂为两极,用碱或酸作为电解质:1.碱性电解质(KOH溶液为例)
总反应式:2CH4O+3O2+4KOH===2K2CO3+6H2O正极的电极反应式为:3O2+12e-+6H20===12OH-
负极的电极反应式为:CH4O-6e-+8OH-===CO32-+6H2O