簡(jiǎn)易的氫氧燃料電池制作
燃料電池是類(lèi)新型化學(xué)電池。氫氣、氧氣、甲烷等都可以成為它的原料。它具有能量轉化率高、無(wú)污染、節約金屬資源等優(yōu)點(diǎn),具有巨大的應用價(jià)值。但是,由于這類(lèi)電池必須用特殊的催化劑,而該類(lèi)催化劑現在制造困難,價(jià)格昂貴,所以,這類(lèi)電池還不能普及,僅能應用于人造衛星、太空站等高科技領(lǐng)域。我們運用已學(xué)過(guò)的原電池、電解池知識,在學(xué)??萍蓟顒?dòng)中,制作了可用于演示的所氫氧燃料電池,效果很好?,F介紹如下:
一、用具
U形管,石墨碳棒,分液漏斗,酒精噴燈,低壓直流電源,30%的氫氧化鉀溶液(或30%的稀硫酸),橡皮塞(雙孔),導線(xiàn)等?!?br />
二、制作原理
用多孔碳棒作燃料電池的正、負極,30%的氫氧化鉀溶液作電解質(zhì)溶液。負極吸附氫氣,正極吸附氧氣。氫氧燃料電池工作時(shí),負極上的氫放出電子,發(fā)生氧化反應,正極上的氧得到電子,發(fā)生還原反應。
負極 2H2 + 4OH- - 4e === 4H2O
正極 O2 + 2H2O + 4e === 4OH-
總反應 2H2 + O2 === 2H2O
三、制作過(guò)程
1.多孔碳棒的加工
將石墨碳棒放到酒精噴燈上加熱除去其中的膠質(zhì),并淬火3~4次,即形成多孔碳棒,也就是多孔碳電極。
2.把多孔碳電極、U形管、分液漏斗、橡皮塞按下圖所示組裝;再通過(guò)分液漏斗向U形管中注滿(mǎn)氫氧化鉀溶液,密閉。
3.氫氣、氧氣的制備
調節低壓電源的電壓到6伏,并把其正、負極分別與上圖裝置中的兩個(gè)碳電極相連接;接通電源,電解氫氧化鉀溶液制取氫氣、氧氣,且制得的氫氣與氧氣的體積比為2U1。去掉電源,下圖所示裝置就成為一只氫氧燃料電池。
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