甲烷燃料电池的化学方程式

甲烷燃料电池是化学电池中的氧化还原电池。燃料电池是燃料和氧化剂(一般是氧气)在电极附近参与原电池反应的化学电源。下面小编给大家介绍一下“甲烷燃料电池的化学方程式”

1.甲烷燃料电池的化学方程式

甲烷(CH4)燃料电池就是用沼气(主要成分为CH4)作为燃料的电池，与氧化剂O2反应生成CO2和H2O.反应中得失电子就可产生电流从而发电。美国科学家设计出以甲烷等碳氢化合物为燃料的新型电池,其成本大大低于以氢为燃料的传统燃料电池。燃料电池使用气体燃料和氧气直接反应产生电能,其效率高、污染低,是一种很有前途的能源利用方式。但传统燃料电池使用氢为燃料,而氢既不易制取又难以储存,导致燃料电池成本居高不下。

燃料电池是一个电池本体与燃料箱组合而成的动力机制。燃料的选择性非常多，包括纯氢气(H2)、甲醇(CH3OH)、乙醇(CH3CH2OH)、天然气，甚至于现在运用最广泛的汽油，都可以作为燃料电池的燃料。

碱性介质下的甲烷燃料电池

负极:CH4+10OH - 8e===CO3 +7H2O

正极:2O2+8e+4H2O===8OH

离子方程式为:CH4+2O2+2OH-===CO32-+3H2O

总反应方程式为:CH4+2O2+2KOH===K2CO3+3H2O

酸性介质下的甲烷燃料电池

负极:CH4-8e-+2H2O===CO2+8H+

正极:2O2+8e-+8H+===4H2O

总反应方程式为:2O2+CH4===2H2O+CO2

反应情况:

1.随着电池不断放电，电解质溶液的酸性减小;

2.通常情况下，甲烷燃料电池的能量率大于甲烷燃烧的能量利用率。

甲烷燃料电池化学方程式

CH4+2O2+2OH-==CO32-+3H20

①就是CH4在O2中燃烧，生成的CO2和OH-反应生成CO32-

正极在碱性条件下的反应一定是:O2+4e-+2H2O==4OH-

②将总反应式减去正极反应式得到负极反应式，并将O2消去

将总反应式减去正极反应式得到CH4-8e--4H2O+2OH-==CO32-+3H2O-8OH-

移项得到负极反应式:CH4+10OH--8e-==CO32-+7H20

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