[2]。反应生成的水和放出的热量通过电解液循环流动的方式从电池内去除。碱性燃料电池近年来备受瞩目，具有工作较低，启动快，且电池的构成材料选择范围广造价低和较高的电效率（60％~90％）等优点，但它的应用除了在不计成本的

图1.1碱性氢-氧燃料电池结构简图

阳极反应：H2+2OH-→2H2O+2e- 标准电极电位：﹣0.828V （1.1）

阴极反应：O2+2H2O+4e-→4OH- 标准电极电位：0.401V （1.2）

总反应：2H2O+O2→2H2O 电池电动势：E0=1.229V （1.3）

航空航天领域外，基本都是概念型和实验型应用，并不能满足当前飞速发展的信息、电子、交通运输等领域，这是因为铂、钯、金、银等贵金属催化剂使得燃料电池成本一直居高不下，因而人们更倾向于使用使用一些技术比较成熟的传统化学电源及化石燃料。

1.1.2固体氧化物燃料电池

固体氧化物燃料电池属于第三代燃料电池，通过电化学反应直接将化学能转化为电能，由电极、电解质以及连接件这三部分组成。其工作温度一般为800～1100℃。在工作时，氧气由于吸附作用吸附在多孔阴极（Cathode，又名氧气极）上，通过催化作用解离为单个氧原子，接着运动到三相界面（TPB,又名活性位点）与进入阴极的电子结合，发生还原反应生成氧离子。然后氧离子因为扩散作用，通过电解质隔膜中的氧离子空位定向跃迁到达多孔阳极（Anode，又名燃料极）表面，与氢或其他碳氢化合物发生氧化反应。固体氧化物燃料电池工作原理如图1.2所示：

图1.2固体氧化物燃料电池体系工作原理图

阴极反应：1/2O2+e-→O2- （1.4）

阳极反应：H2+O2-→H2O+2e- （1.5）

总反应：H2+1/2O2→H2O （1.6）

SOFC的工作温度高达800~1100℃，在所有燃料电池中工作温度最高，在这样的高温下，燃料迅速氧化并达到热力学平衡，可以不使用贵金属催化剂，这样无疑简化了电池系统。此外，SOFC对燃料气体耐受力较强，燃料选择十分灵活，其电极产物为水和二氧化碳，是一种环对境友好的发电装置。值得一提的是，SOFC的结构较为简单，在发电过程中，电极、电解质结构不会发生大的变化，因此具有工作稳定性强、寿命长久的优点。正是因为其展现出的巨大发展潜力，目前人们对SOFC技术青睐有加。高温下工作的SOFC缺点是对电池材料的要求较高以及开路电压较低。包括电极、电解质及连接体材料等SOFC的所有组件，在高温时必须具备稳定且兼容的物理化学特性，例如，电池材料之间不能发生化学反应，而且彼此之间的热膨胀系数也必须相互配合等。

1.1.3锌-空气电池

人们关于金属-空气电池的研究从70年代开始，经过多年研究取得了不少成果。在Aluminum-power等公司的倡导下，金属-空气电池技术取得了很大发展，特别是锌-空气电池得到了一些应用[3]。锌-空气电池用活性炭吸附空气中的氧或纯氧作为阴极活性物质，以锌为阳极，以氯化铵或苛性碱溶液为电解质，又称锌氧电池。以锌作为负极，它在放电过程中溶解，空气电极作为正极，在放电过程中氧被还原释放出电能。

阳极反应：Zn+2OH-→Zn(OH)2+2e- 标准电极电位：﹣1.25V （1.7）

阴极反应：O2+2H2O+4e-→4OH- 钙钛矿型氧化物电催化剂的制备与性能研究(3):http://www.youerw.com/huaxue/lunwen_205044.html