燃料電池是什么

　　自然科學(xué)是關(guān)于自然界的物質(zhì)現(xiàn)象及其運(yùn)動(dòng)規(guī)律的知識(shí)體系。它把自然界劃分為不同的研究領(lǐng)域或?qū)哟?，分門別類地研究各個(gè)領(lǐng)域或?qū)哟蔚奈镔|(zhì)的形態(tài)、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及其運(yùn)動(dòng)規(guī)律，形成各科的系統(tǒng)知識(shí)，以此構(gòu)成整個(gè)自然科學(xué)的知識(shí)體系。

　　自然科學(xué)是人類認(rèn)識(shí)自然的智慧結(jié)晶，是系統(tǒng)化了的理性認(rèn)識(shí)，以概念、公式、定理、定律等構(gòu)成其理論體系。自然科學(xué)的理論是經(jīng)過實(shí)踐檢驗(yàn)的，具有客觀真理性;它是一種社會(huì)意識(shí)形式，但不同于文學(xué)、藝術(shù)、宗教、哲學(xué)、法律、道德等意識(shí)形式。它所反映的是關(guān)于自然界的物質(zhì)現(xiàn)象及其運(yùn)動(dòng)規(guī)律的客觀真理，具有超民族性、超階級(jí)性和歷史繼承性;在階級(jí)社會(huì)中，由誰來研究、掌握、運(yùn)用自然科學(xué)，往往帶上階級(jí)的烙印。自然科學(xué)不是社會(huì)上層建筑，而是生產(chǎn)力，是知識(shí)形態(tài)的生產(chǎn)力，通過教育和技術(shù)發(fā)明等途徑可轉(zhuǎn)入生產(chǎn)力的三個(gè)要素，并入生產(chǎn)過程，成為直接的生產(chǎn)力;隨著生產(chǎn)水平的提高，自然科學(xué)的因素在生產(chǎn)力中所占的地位越來越重要，成為“第一生產(chǎn)力”;自然科學(xué)推動(dòng)生產(chǎn)力的發(fā)展最終引起生產(chǎn)關(guān)系的變革，導(dǎo)致社會(huì)革命，成為最高意義上的革命力量。人類的科學(xué)活動(dòng)源于生產(chǎn)實(shí)踐，自然科學(xué)的發(fā)生和發(fā)展的根本動(dòng)力是社會(huì)生產(chǎn)，同時(shí)受著社會(huì)政治、經(jīng)濟(jì)、思想，文化以及自然科學(xué)內(nèi)部矛盾運(yùn)動(dòng)的制約。

　　據(jù)專家介紹，燃料電池是舉世公認(rèn)的高效、便捷及有益于環(huán)境的綠色能源裝置。它利用物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)釋放的能量直接將其變換為電能，工作時(shí)需要連續(xù)不斷地向其供給活物質(zhì)——燃料與氧化劑。因?yàn)槭菍⑷剂贤ㄟ^化學(xué)反應(yīng)釋放出能量變?yōu)殡娔茌敵?，所以被稱為“燃料電池”。燃料電池是利用水的電解的逆反應(yīng)的“發(fā)電機(jī)”，由正極、負(fù)極和夾在中間的電解質(zhì)構(gòu)成，其中負(fù)極供給燃料、正極提供氧化劑。中間是電解質(zhì)，如果電解質(zhì)是固體，就被稱為固體氧化物燃料電池，即 S OFC。

　　普通的錳干電池的化學(xué)反應(yīng)物是事先存放在電池內(nèi)部的，電池向外供電時(shí)，反應(yīng)物質(zhì)被消耗卻得不到補(bǔ)充，反應(yīng)物質(zhì)一旦消耗空，電池就不能再繼續(xù)供電;對(duì)于蓄電池而言，則必須充入反向電流使其反應(yīng)物質(zhì)得到恢復(fù)，才能繼續(xù)工作。燃料電池則不同，因?yàn)檠趸瘎┦菑耐獠枯斎氲模灰鼈兊玫搅瞬粩嗟墓┙o，燃料電池就可以源源不斷地向外供電。

　　高溫固體氧化物燃料電池直接把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，不經(jīng)過中間環(huán)節(jié)，減少能量的損失，發(fā)電效率達(dá)45%以上，總發(fā)電率可達(dá)到85%以上。燃料使用面廣，余熱利用率高。這種電池由于電解質(zhì)電導(dǎo)率不高，必須在高溫下操作，連接密封材料必須使用鉑等稀貴金屬，電池成本隨之大大增加。

　　目前我國(guó)已經(jīng)研制成功的新型中溫陶瓷膜燃料電池，是一種以陶瓷膜作為電解質(zhì)的燃料電池。電池部件薄膜化以后，降低了電池的內(nèi)阻，提高了有用功率的輸出，從而不需要高溫的條件實(shí)現(xiàn)了中溫化，操作溫度降到680~500℃。這種新型燃料電池繼承了高溫 S OFC的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)降低了成本。