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甲醇燃料動力電池的公式與書寫規律

鉅大LARGE  |  點擊量:2041次  |  2020年06月29日  

隨著新能源的興起,改變的不單單是發電技術,電力存儲技術也迎來了全面的變革,其中較為典型的新生代產品就是甲醇燃料動力電池了。但是關于熟悉電源設計的工程師來說,甲醇燃料動力電池仍舊是陌生的。在本文中,小編將從甲醇燃料動力電池的工作原理出發,延伸到其化學方程式的書寫方法。


甲醇燃料動力電池的書寫實際上是有規律可循的,一般來說會有總反應方程式和分步的電極反應方程式。首先寫出總的離子反應方程式:CH4+2O2+2OH-==CO32-+3H20①就是CH4在O2中燃燒,生成的CO2和OH-反應生成CO32-的離子反應方程式接著寫正極。


要注意的是,正極在堿性條件下的反應一定是:O2+4e-+2H2O==4OH-②接著將總反應式減去正極反應式就是負極反應式,這里有一點非常重要,要將O2消去,因為原電池負極發生氧化反應,而O2發生還原反應故一定要將O2消去將②X2得到2O2+8e-+4H2O===8OH-③①-③得到CH4-8e--4H2o+2OH-==CO32-+3H2O-8OH-移項的到負極反應式:CH4+10OH--8e-==CO32-+7H20


總反應:CH4+2O2+2OH-==CO32-+3H20


負極:CH4+10OH--8e-==CO32-+7H20


正極:O2+4e-+2H2O==4OH-


說了書寫方式,下面就來說一說甲醇燃料動力電池公式的書寫規律。


半反應式是最容易入手的,只要把氧化劑和對應的還原產物,還原劑和對應的氧化產物分別寫在等號兩邊,根據原子守恒和電荷守恒配平系數和電子數量,就可寫出公式。酸性條件下的甲醇電池,首先CH3OH肯定變成CO2,CH4O=CO2,觀察兩邊H和O的數量,是多H少O,酸性條件下能夠供應O原子的只有H2O,所以是CH4O+H2O=CO2+6H+。


左邊0電荷右邊+6,所以左邊要減去6e-,這就是一個半反應:CH4O-6e-+H2O=CO2+6H+


O2=2H2O,左邊少H,酸性條件下就補H+,再配電荷,得出第二個半反應:O2+4H++4e-=2H2O


按照這個規律大家就可以試著進行甲醇燃料動力電池半反應式的書寫。本文重要講甲醇燃料動力電池的公式寫法進行了介紹,并非直接給出固定的公式,而是通過分析來傳授一種書寫方法。感興趣的朋友不妨參照本文中的方法,說不定會有意想不到的收獲。


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