燃料电池电极反应的书写技巧

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燃料电池电极反应的书写技巧

化学先生 / 2019-06-09

(1)正极反应的书写:正极通人的气体一般是氧气，根据电解质的不同,分以下几种情况:

①在酸性溶液中生成水:O₂+4H⁺+4e⁻═2H₂O;

②在碱性溶液中生成OH ⁻：O₂+2H₂O+4e⁻═40H⁻

③在固体电解质(高温下能传导0²⁻）中生成:0²⁻：O₂+4e⁻═20²⁻ ;

④在熔融碳酸盐(如:熔融K₂CO₃)中生成碳酸根离子O₂:+2CO₂+4e⁻═ 2CO₃²⁻ 。

(2)负极反应的书写:负极通人的是燃料，发生氧化反应，负极生成的离子一般与正极产物结合，有以下几种情况:

①若负极通人的气体是氢气，则a.酸性溶液中:H₂-2e⁻═2H⁺ ;b.碱性溶液中:H₂-2e⁻+20H⁻═2H₂O;c.熔融氧化物中:H₂-2e⁻0² ═ H₂O。

②若负极通人的气体为含碳的化合物，如CO、CH4、C₃,OH等,碳元素均转化为正四价碳的化合物，在酸性溶液中生成CO2 ,在碱性溶液中生成CCO₃²⁻ ，熔融碳酸盐中生成CO2,熔融氧化物中生成CCO₃²⁻ ;含有的氢元素最终生成水。根据总反应中02得到的电子数写出失去的电子数，再根据电荷守恒和原子守恒即可写出电极反应。如CH₃OH燃料电池中负极反应在酸性溶液中为CH₃OH-6e⁻ +H₂0═ CO₂↑+6H⁺,在碱性溶液中为CH₃OH-6e⁻ +80H⁻ ═CO₃²⁻+6H₂O。

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