燃料电池英文解释翻译、燃料电池的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 fuel battery; fuel cell

分词翻译：

燃料的英语翻译：

fuel
【化】 fuel
【医】 fuel

电池的英语翻译：

battery; cell; pile
【化】 cell; electric cell; electric cells; element; galvanic element
【医】 battery; battery cells; electric battery

专业解析

燃料电池（Fuel Cell）是一种将燃料（如氢气、甲醇等）与氧化剂（如氧气）的化学能通过电化学反应直接转化为电能的高效清洁能源装置。其核心工作原理涉及电化学氧化还原反应，不经过燃烧过程，因此能量转化效率显著高于传统热机，且产物主要为水，实现零碳排放（当使用纯氢燃料时）。

一、汉英术语解析

中文：燃料电池
英文：Fuel Cell
该术语由威廉·格罗夫（William Grove）于1839年首次提出，指通过氢氧反应发电的"气体伏打电池"（Gas Voltaic Battery）。

二、技术原理

燃料电池由阳极、阴极、电解质隔膜组成。以氢燃料电池为例：

阳极反应：氢气在催化剂作用下氧化，释放电子和质子
$$ce{H2 -> 2H+ + 2e-}$$

阴极反应：氧气结合质子和电子生成水
$$ce{1/2O2 + 2H+ + 2e- -> H2O}$$

（来源：美国能源部《燃料电池技术基础》

三、核心特性

高效环保：理论效率达60-80%，远超内燃机（30-35%）；
模块化设计：可通过堆叠单电池（Unit Cell）提升输出功率；
燃料多样性：除氢气外，亦可使用甲醇、天然气等碳氢燃料。

四、应用领域

交通运输：氢燃料电池汽车（如丰田Mirai）
固定发电：数据中心备用电源（如Bloom Energy服务器）
航天工程：阿波罗登月舱曾采用碱性燃料电池供电。

参考文献

《牛津能源工程词典》（Oxford Dictionary of Energy Engineering）
美国能源部. Fuel Cell Technologies Market Report (2023)
中国科学院大连化学物理研究所《燃料电池技术白皮书》
NASA Technical Report: Fuel Cell Application in Space Programs

网络扩展解释

燃料电池是一种将燃料（如氢气、甲烷等）和氧化剂（如氧气）的化学能通过电化学反应直接转化为电能的装置。以下是详细解析：

一、核心原理

电化学反应机制
- 阳极反应：燃料（如氢气）在阳极催化剂作用下分解为质子和电子，反应式为
  $$text{H}_2 rightarrow 2text{H}^+ + 2e^-$$
- 电子传输：电子通过外电路形成电流，驱动外部设备。
- 阴极反应：氧气在阴极与质子和电子结合生成水，反应式为
  $$frac{1}{2}text{O}_2 + 2text{H}^+ + 2e^- rightarrow text{H}_2text{O}$$
- 能量转化：整个过程中化学能直接转化为电能，无需燃烧，理论效率可达60%-90%。

二、主要分类（按电解质类型）

碱性燃料电池（AFC）
- 电解质：氢氧化钾/钠溶液，导电离子为OH⁻
- 特点：效率高（60%-90%），但对CO₂敏感，多用于航天领域。
质子交换膜燃料电池（PEMFC）
- 电解质：固体聚合物膜，导电离子为H⁺
- 特点：低温运行、启动快，适用于汽车和便携设备，需贵金属催化剂。
固体氧化物燃料电池（SOFC）
- 电解质：氧化钇稳定氧化锆，导电离子为O²⁻
- 特点：燃料适应性强（天然气、煤气等），用于分布式发电。

三、结构与组成

核心部件
- 电解质隔膜：隔离燃料与氧化剂，传导离子（如H⁺、O²⁻）。
- 电极：阳极（燃料氧化）和阴极（氧化剂还原），含催化剂层。
- 集电器：收集电流并疏导气体（如双极板）。

四、优势与局限

优点
- 能量转化效率高于传统燃烧发电（可达70%以上）。
- 低排放（主要产物为水）、低噪音（约50-70分贝）。
- 燃料灵活（氢气、天然气、甲醇等均可）。
挑战
- 高成本（如铂催化剂、电解质材料）。
- 寿命限制（部分类型易受杂质影响）。

五、应用领域

交通：氢燃料电池汽车（如丰田Mirai）。
分布式发电：家庭/工业热电联供。
特殊场景：航天器、备用电源（医院、通信基站等）。

以上信息综合自多个权威来源，如需完整分类或技术细节，可查看、4、13等原始资料。