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教你如何制造一個氫氧燃料電池

鉅大LARGE  |  點擊量:4537次  |  2019年11月20日  

燃料電池是類新型化學電池。氫氣、氧氣、甲烷等都可以成為它的原料。它具有能量轉化率高、無污染、節(jié)約金屬資源等優(yōu)點,具有巨大的應用價值。但是,由于這類電池必須用特殊的催化劑,而該類催化劑現(xiàn)在制造困難,價格昂貴,所以,這類電池還不能普及,僅能應用于人造衛(wèi)星、太空站等高科技領域。我們運用已學過的原電池、電解池知識,在學校科技活動中,制作了可用于演示的所氫氧燃料電池,效果很好。現(xiàn)介紹如下:


一、用具


U形管,石墨碳棒,分液漏斗,酒精噴燈,低壓直流電源,30%的氫氧化鉀溶液(或30%的稀硫酸),橡皮塞(雙孔),導線等。


二、制作原理


用多孔碳棒作燃料電池的正、負極,30%的氫氧化鉀溶液作電解質(zhì)溶液。負極吸附氫氣,正極吸附氧氣。氫氧燃料電池工作時,負極上的氫放出電子,發(fā)生氧化反應,正極上的氧得到電子,發(fā)生還原反應。


負極2H2+4OH--4e===4H2O


正極O2+2H2O+4e===4OH-


總反應2H2+O2===2H2O


三、制作過程


1.多孔碳棒的加工


將石墨碳棒放到酒精噴燈上加熱除去其中的膠質(zhì),并淬火3~4次,即形成多孔碳棒,也就是多孔碳電極。


2.把多孔碳電極、U形管、分液漏斗、橡皮塞按下圖所示組裝;再通過分液漏斗向U形管中注滿氫氧化鉀溶液,密閉。


3.氫氣、氧氣的制備


調(diào)節(jié)低壓電源的電壓到6伏,并把其正、負極分別與上圖裝置中的兩個碳電極相連接;接通電源,電解氫氧化鉀溶液制取氫氣、氧氣,且制得的氫氣與氧氣的體積比為2︰1。去掉電源,下圖所示裝置就成為一只氫氧燃料電池。


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