[科普中国]-含氮化合物-氧燃料电池

含氮化合物-氧燃料电池是一种燃料电池，其燃料来源于含氮化合物和氧气，两者通过化学反应来供能。

基本结构基本结构主要是由四部分组成，分别为阳极、阴极、电解质和外部电路。通常阳极为氢电极，阴极为氧电极。阳极和阴极上都需要含有一定量的电催化剂，用来加速电极上发生的电化学反应，两电极之间是电解质。

原理工作原理相对简单，主要包括燃料氧化和氧气还原两个电极反应及离子传输过程。早期的燃料电池结构相对简单，只需要传输离子的电解质和两个固态电极。当以氢气为燃料，氧气为氧化剂时，燃料电池的阴阳极反应和总反应分别为：

阳极：H2→2H++2e-

阴极：1/2O2+2H++2e-→H2O

总反应：H2+1/2O2→H2O

其中，H2通过扩散达到阳极，在催化剂作用下被氧化成和e-，此后，H+通过电解液到达阴极，而电子则通过外电路带动负载做功后也到达阴极，从而与O2发生还原反应。1

具体应用携式电源便携式电源市场销售额的逐年増长吸引了许多电源技术，其产品包括：笔记本电脑、手机、收音机及其他需要电源的移动设备，为方便个人携带，便携式移动电源的基本要求通常要求电源具有高比能量、质轻小巧等特点。而燃料电池的能量密度通常是可充电电池的5到10倍，使其具有较大的竞争力.此外，燃料电池不需要额外充电的特点也使它能适应更长久的野外生活。目前，己有直接甲醇燃料电池（DMFC）和PEMFC被应用为军用单兵电源和移动充电装置上。成本、稳定性和寿命将是燃料电池应用于便巧式移动电源的所需要解决的技术问题。

固定电源固定电源包括紧急备用电源、不间断电疗、偏远地区独立电站等。目前，燃料电池每年占据全球约70%的兆瓦级固定电源市场，相比于传统的铅酸电池，燃料电池具有更长的运行时间（大约为铅酸电池的5倍）、更髙的比能皇密度、更小的体积和更好的环境适应性。对于智能电网难以到达的偏远地区和紧急事故发生地，独立电站被认为是最经济且可靠的供电方式。在我国多次的地展灾害中，燃料电池被用作独立电站，为救灾工作发挥了重要作用。需要注意的是，固定电站通常需要较长的寿命（大于80000小时），这是燃料电池技术应用于固定电站的最大技术挑战。2

本词条内容贡献者为:

王宁 - 副教授 - 西南大学