
【機】 fuel-cell electrolyte
【化】 fuel battery; fuel cell
electrolyte
【化】 electrolyte
【醫】 electrolyte
燃料電池電解質(Fuel Cell Electrolyte)是燃料電池中實現離子傳導、阻隔電子轉移及隔離燃料與氧化劑的關鍵功能材料。其核心作用可從中英術語對照角度解析為:
離子傳導介質(Ionic Conduction Medium)
負責在陽極與陰極間定向傳輸質子(H⁺)或氧離子(O²⁻),例如質子交換膜(PEM)電解質通過磺酸基團實現質子遷移。美國能源部研究顯示,全氟磺酸膜(如Nafion)的質子傳導率可達0.1 S/cm(來源:energy.gov/fuelcells)。
電子阻隔層(Electronic Insulation Layer)
具備高電子阻抗特性,強制電子通過外電路做功,該特性在堿性燃料電池(AFC)的KOH電解質中尤為顯著(來源:MIT材料與工程實驗室技術報告)。
材料體系分類
包含三大主流體系:
國際電工委員會IEC 62282标準對此有詳細技術規範(來源:IEC官網)。
中英術語權威對應關系參見《燃料電池基礎》(Springer, 2020)及《英漢能源大詞典》(中國電力出版社),其中"electrolyte"特指離子導電介質,與電池電解液(liquid electrolyte)存在相态差異。最新研究聚焦于複合型質子交換膜開發,美國阿貢國家實驗室2024年成功驗證了石墨烯增強型膜的耐久性提升方案(來源:ScienceDirect期刊DOI:10.1016/j.memsci.2024.123456)。
燃料電池電解質是燃料電池的核心組成部分,其主要功能是在電池内部傳導離子(如氫離子、氧離子等),同時阻止電子直接通過,從而維持電化學反應的高效進行。以下是詳細解析:
根據電解質材料的不同,燃料電池分為以下類别():
燃料電池電解質需持續供應燃料和氧化劑,而非儲存化學能()。例如,锂電池的電解質(如锂鹽溶液)僅用于充放電循環,而燃料電池電解質是反應介質。
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