乙醇燃料电池 在酸性和碱性 下的总反应式

乙醇燃料电池反应

乙醇燃料电池，酸作电解质

总反应：C2H5OH+3O2=2CO2+3H2O

正：3O2+12H++12e-= 6H2O

负：C2H5OH+ 3H2O - 12e-=2CO2+ 12H+

乙醇燃料电池，碱溶作电解质

总反应：C2H5OH+3O2+4KOH=2K2CO3+5H2O

负极：C2H5OH+16OH--12e-=2CO32-+11H2O

正极：3O2+12e-+6H2O=12OH-

乙醇电氧化催化剂

Pt 催化剂对乙醇的催化效果存在尺寸效应和结构效应。Pt 纳米粒子越小，比表面积越大，催化剂活性也越大。但研究发现，粒子小到一定程度时并不能继续提高催化剂的活性。因此，不同结构、尺寸的催化剂材料对于乙醇的催化效果有很大不同。

催化剂的改进除了围绕Pt 基催化剂设计外，寻找替代Pt 作为乙醇催化氧化的催化剂的研究也在不断深入。Pd 储藏量较Pt 丰富，且因在碱性溶液中，Pd 基催化剂性能优于Pt 基催化剂[26-27]，因此除了Pt基催化剂之外，Pd 基催化剂的研究也是一大热门。

以上内容参考 百度百科-乙醇燃料电池

乙醇燃料电池在不同环境下电极反应式如下：

1、乙醇燃料电池，酸作电解质：

总反应：C₂H5OH+3O₂=2CO₂+3H2O

正极：3O₂+12H++12e-= 6H₂O

负极：C₂H5OH+ 3H₂O - 12e-=2CO₂+ 12H+

2、乙醇燃料电池，碱溶作电解质：

总反应：C₂H₅OH+3O₂+4KOH=2K₂CO₃+5H₂O

负极：C₂H₅OH+16OH--12e-=2CO₃2-+11H₂O

正极：3O₂+12e-+6H₂O=12OH-

3、乙醇燃料电池，KOH作电解质：

总反应：C₂H₅OH+3O₂+4KOH=2K₂CO₃+5H₂O

负极：C₂H₅OH+16OH(-)-12e(-)=2CO₃(2-)+11H₂O

正极：O₂+4e(-)+2H₂O=4OH(-)

碱性乙醇燃料电池的优势

1.易储存，易推广：气体燃料电池的燃料相比，乙醇是液体的，易储存，尤其是无需在现有的公路交通体系下“另起炉灶”——建设耗资巨大的气体燃料补给站（加气站），只要在现有的加油站的基础上，稍加改动即可完成产业化的目标。

2.乙醇燃料工业生产技术完善，如可由煤炭加水制成，或由含有纤维素的“农业剩余废物”水解发酵得到。

3.乙醇（就是俗称的酒精），基本无毒，并且有特殊气味；所以一旦泄漏对生物和环境的危害很小，并且容易被发现。

参考资料来源：百度百科—乙醇燃料电池

C2H5OH+3O2---->2CO2+3H2O （酸性介质）

正极：3O2+12H+ +12e- = 6H2O

负极：C2H5OH+ 3H2O - 12e- = 2CO2 + 12H+

C2H5OH+3O2+4OH- ---->2CO32-+5H2O （碱性介质）

正极：3O2+6H2O+12e- = 12OH-

负极：C2H5OH+ 16OH- - 12e- =2CO32- + 11H2O

正:3O2+6H2O +12e(- ) = 12OH-

负:C2H5OH+ 12OH- - 12e(-)=2CO2+ 9H2O

乙醇燃料电池的总反应：2C2H6+7O2=4CO2+6H2O

正极：7O2+14H2O +28e(- ) = 28OH-

负极：2C2H6+28OH- -28e(-)=4CO2+20H2O

乙醇燃料电池，KOH作电解质。

总反应：zhiC2H5OH+3O2+4KOH=2K2CO3+5H2O

负极：C2H5OH+16OH(-)-12e(-)=2CO3(2-)+11H2O

正极：O2+4e(-)+2H2O=4OH(-)

扩展资料：

氢氧化钾，是一种常见的无机碱，化学式为KOH，分子量为56.1，常温下为白色粉末或片状固体。

性质与氢氧化钠相似，具强碱性及腐蚀性，0.1 mol/L溶液的pH为13.5。极易吸收空气中水分而潮解，吸收二氧化碳而成碳酸钾。

溶于约0.6份热水、0.9份冷水、3份乙醇、2.5份甘油，微溶于醚。当溶解于水、醇或用酸处理时产生大量热量。

在酸性条件下：

总反应：CH4 + 2O2 ＝ CO2 + 2H2O

正极：2O2 + 8H+ + 8e- ＝ 4H2O

负极：CH4 + 2H2O -8e-＝CO2 + 8H+

在碱性条件下：

总反应：CH4 + 2O2 ＝ 2CO2 + 4H2O

正极：4H2O + 2O2 + 8e- ＝ 8OH-

负极：CH4 + 8OH- - 8e- ＝ CO2 + 6H2O

燃料电池注意事项：

燃料电池是一个电池本体与燃料箱组合而成的动力机制。燃料的选择性非常高，包括纯氢气（H2）、甲醇（CH3OH）、乙醇（CH3CH2OH）、天然气甚至于运用最广泛的汽油，都可以作为燃料电池的燃料。这是目前其他所有动力来源无法做到的。而以燃料电池做为汽车的动力，已被公认是廿一世纪必然的趋势。

燃料电池则是以具有可燃性的燃料与氧反应产生电力，通常可燃性燃料如瓦斯、汽油、甲烷（CH4）、乙醇（酒精）、氢等这些可燃性物质都要经过燃烧加热水使水沸腾，而使水蒸气推动涡轮发电，以这种转换方式大部分的能量通常都转为无用的热能。

无论酸性还是碱性乙醇燃料电池，正极均不涉及16个氢氧根离子。

对于碱性乙醇燃料电池，碱性环境决定负极不会生成2摩二氧化碳，而要进一步结合4摩氢氧根离子生成碳酸根离子和水，故此时负极是16个氢氧根离子，尽管氧气在正极只能得到12个电子生成12个氢氧根离子。