氢燃料电池使用于航天器和其他高科技应用领域,在这些地方一个清洁、高效的能源是必要的。
在您的厨房里,大约10分钟,你就可以作出氢燃料电池,体验氢气和氧气是怎样结合并产生清洁的电力的。
做这个燃料电池,我们需要下面这些材料:
- 镀镍的铂丝,或纯铂丝
- 一根冰棒棍,或一小块木条或塑料
- 一个9V的电池夹
- 一个9V电池
- 一些透明胶带
- 一杯水
- 一个电压表
第一步:将镀镍铂丝剪成6英寸的两节,然后把它们缠绕成螺旋弹簧状,它们将作为燃料电池的电极。
第二步:将电池夹子的引线切成两半,去掉尾端的绝缘胶。然后,如图所示,将剥去绝缘胶的引线缠绕在镀镍铂丝电极上。这样,电池夹子连接到了电极上,另外两根线将与电压表相连。
第三步:将电极固定在冰棒棍上,然后将冰棒棍固定在杯子上,使电极垂悬于水中,而且几乎将整个电极淹没,电极与电线的接头处不能浸入水中。
现在将红色的线连到电压表的正极,黑色的线连到负极。这是电压表的读数将是0,尽管可能有微弱的电压产生,如0.01V。
第四步:现在,你的燃料电池完成了。
要使这个燃料电池工作起来,我们要使电极的一端产生氢气泡,另一端产生氧气泡。这个做起来很简单。
将9V电池与电池夹子接触一下,我们没有必要将它们固定住,因为这个过程只需1到2秒钟。
电池与夹子接触后,使水中的两个电极上出现了氢气和氧气,这个过程称为电解。当电池接上后,你就可以看到镀镍铂丝电极上的泡泡了。
第五步:现在拿开电池,如果我们用的不是镀镍铂丝,我们将看到电压表的读数仍然为0,因为电路并没有连通。
事实上,铂发挥了催化剂的作用,它促使了氢气和氧气的再结合。
最开始,我们看到电压超过了2V,随着气泡冒出,溶入水中,反应被用光了,接着,电压迅速地下降,然后,下降会变得缓慢。
我们可以将氢气和氧气替换成其他的燃料来得到电力。或者我们可以在白天利用太阳能来产生氢气和氧气,然后存储起来,在晚上用于燃料电池。我们还可以把氢气和氧气装在电车的压力罐中,用来产生电车运行所需的电能。