Transcript 燃料電池 1.以氣態的燃料如氧氣與氫氣，將化學 能轉變成電能。 2. 燃料電池發電效率高達75%，比傳統 火力發電更節省燃料(火力發電效率約 35%)。 3.氫氣在陽極被氧化，氧氣在陰極被還 原，最後生成水，不會造成環境污染。 燃料電池種類 鹼性燃料電池(AFC)  質子交換膜燃料電池(PEFC)  磷酸型燃料電池(PAFC)  溶融碳酸鹽燃料電池(MCFC)  固態氧化物燃料電池(SOFC)  燃料電池工作原理 陽極反應 2H2+4OH-→4H2O+4e陰極反應 4e-+O2+2H2O →4OH總反應 2H2+O2 → 2H2O.

燃料電池
1.以氣態的燃料如氧氣與氫氣，將化學
能轉變成電能。
2. 燃料電池發電效率高達75%，比傳統
火力發電更節省燃料(火力發電效率約
35%)。
3.氫氣在陽極被氧化，氧氣在陰極被還
原，最後生成水，不會造成環境污染。
燃料電池種類
鹼性燃料電池(AFC)
 質子交換膜燃料電池(PEFC)
 磷酸型燃料電池(PAFC)
 溶融碳酸鹽燃料電池(MCFC)
 固態氧化物燃料電池(SOFC)

燃料電池工作原理
陽極反應
2H2+4OH-→4H2O+4e陰極反應
4e-+O2+2H2O →4OH總反應
2H2+O2 → 2H2O
鹼性燃料電池
(AFC)
鹼性燃料電池的優點
Alkaline Fuel Cell
首先用於太空計畫
 使用KOH為電解質
 使用非貴重金屬為電極觸媒種類多價
格又便宜，例如銀、鎳等
 操作時所需溫度100oC~250oC
 化學反應快且轉換效率好
 電解質必須是液態

鹼性燃料電池的缺點

燃料必須是高純度的氫

鹼性燃料電池的電解質，易與空氣中
的二氧化碳結合形成氫氧化鉀，影響
電解質的品質，導致發電性能衰退
質子交換膜燃料電池
(PEMFC)
質子交換膜燃料電池的優點
Polymer Electrolyte Membrane (PEMFC)
Proton Exchange Membrane (PEFC)
高電力密度、低重量、低體積
 電解質為離子交換膜，薄膜的表面塗有
可以加速反應之觸媒（大部分為白金）
 唯一液體是水，腐蝕問題小
 操作溫度低介於80至100℃之間，安全上
之顧慮較低
 適用於交通工具、建築物與小型社區

質子交換膜燃料電池的缺點

觸媒白金價格昂貴，減少使用量，操
作溫度會提升

白金容易與一氧化碳反應而發生中毒
現象，因此比較不適合用在大型發電
廠
磷酸型燃料電池的優點
Phosphoric Acid Fuel Cells
該燃料電池大都運用在大型發電機組
上而且已商業化生產
 電解質為100﹪濃度磷酸
 操作溫度大約為150到220℃之間
 溫度高所以廢熱可回收再利用
 觸媒為白金

磷酸型燃料電池的缺點

白金價格昂貴

電極容易受CO毒化

成本居高不下
溶融碳酸鹽燃料電池
(MCFC)
融碳酸鹽燃料電池的優點
Molten Carbonate Fuel Cell

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

電解質為碳酸鋰或碳酸鉀等鹼性碳酸鹽
電極方面使用具透氣性之多孔質的鎳。
操作溫度約為600至700℃不需重組器
廢熱可回收再使用，發電效率高適合於中
央集中型發電廠。
價格較低
融碳酸鹽燃料電池的缺點

操作溫度高導致電極容易腐蝕而減低
使用壽命
固態氧化物燃料電池
(SOFC)
固態氧化物燃料電池的優點
Solid oxide fuel cell

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電解質為氧化鋯，含有少量的氧化鈣與氧
化釔
電池之操作溫度約為1000℃，穩定度較高，
不需要觸媒重組器。
燃料廢熱可回收再利用
使用於中規模發電機組。
可忍受較多的硫化物
不受CO影響
價格較低
固態氧化物燃料電池的缺點
操作溫度高導致電池啟動慢，需要更
多的保溫設備以維持電池高溫
 不適用於交通工具與隨身攜帶
