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燃料電池的妙用
要過便利的現代生活,電池準是少不了的配備。早期的乾電池,用完就丟;而充電電池電量用盡,就得花時間充飽再用。現在最新的環保電池,則是不用更換,也不用充電的「燃料電池」。燃料電池雖然是以電池為名,但嚴格說起來不是電池, 它是燃料進去,轉換成電。只要燃料一直供應,它就不斷地發電。
 
 
要過便利的現代生活,電池準是少不了的配備。早期的乾電池,用完就丟;而充電電池電量用盡,就得花時間充飽再用。現在最新的環保電池,則是不用更換,也不用充電的「燃料電池」。燃料電池有三個核心要素,陽極、陰極、電解質。而依照所使用電解質的不同,各自有適用的運作溫度及應用方式。例如高溫下運作的磷酸及碳酸融鹽燃料電池,適合用在大型發電廠。而溫度低的鹼液燃料電池,則應用在外太空的人造衛星上。不過這燃料電池雖然是以電池為名,但嚴格說起來,它不是電池。

燃料電池有人把它,稱它叫做「環保發電機」,因為傳統電池它是一種儲電、放電的一種型式,那燃料電池裡面它是燃料進去,轉換成電。只要你燃料一直的存在,一直的供應,它就不斷的發電。

能發電但不能儲電的特性,是燃料電池與傳統電池最大的不同點,當然,運作原理也大不相同。進入陽極的燃料氫,因化學作用產生氫離子與電子,其中氫離子進入電解質,而電子則經由電線導出直接運作,而後到達陰極,與擔任氧化劑的氧氣和氫離子會合,產生水及熱能。在這個過程中影響反應速率的,就是這層薄薄的觸媒。觸媒層夾在電解質與氣體擴散層之間,是電化學變化最主要的發生地點。

它裡面的結構,它是可能只有兩三奈米那樣大小的白金觸媒所組成。它顆粒很小,但分散度非常高,可以有效的就是說,在觸媒層裡面讓電池有效率的去反應。

這奈米級的觸媒,卻佔了燃料電池成本的一半。換句話說,只要能提升觸媒效率,就能降低成本,促進應用。大至發電廠、環保汽車,小至手機、數位相機,燃料電池將在可預見的未來,取代消耗性能源,現代社會的生活方式,將大不相同。

2007年東森電視台《科學大解碼》第一期
 
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