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甲酸燃料電池

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甲酸燃料電池(英語:formic acid fuel cell),或直接甲酸燃料電池direct formic acid fuel cell;簡寫為DFAFC),是質子交換膜燃料電池的一個子分類,其燃料(即甲酸)被直接注入燃料電池中。其應用包含小型可攜式電子裝置(如手機和筆電等)以及大型固定式設施(如發電機組和汽車等)。

優勢

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甲酸和甲醇一樣,都是直接注入燃料電池的有機分子,可省去複雜的觸媒重組過程。由於甲酸存放不需維持高壓或低溫,因此相較氫氣容易且安全。

85%的甲酸具有可燃性,而稀釋甲酸是美國食品和藥品部門明列的食品添加物。甲酸對人體的主要危害是皮膚或眼部接觸。

甲酸分子不會穿過高分子薄膜,因此其效率較甲醇高。

化學反應

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甲酸燃料電池將甲酸和氧氣轉化為二氧化碳以產生能量。甲酸氧化發生在位於陽極的觸媒層上。反應生成二氧化碳,而質子(H+)穿過高分子薄膜進入位於陰極的觸媒層上。電子則經由外部電路從陽極到陰極以提供能量給外部裝置。

  • 陽極:HCOOH → CO2 + 2 H+ + 2 e
  • 陰極:1/2 O2 + 2 H+ + 2 e → H2O
  • 淨反應:HCOOH + 1/2 O2 → CO2 + H2O