空气燃料电池
Air Fuel Cell
空气燃料电池，是一种体积小、电荷容量大、质量小、能在宽广的温度范围内正常工作、无腐蚀且工作安全可靠的环保电池，被认为是装备电动汽车等产品的理想动力电源，具有广阔的应用场景与发展空间。
1991年，我国首创以铝－空气－海水为能源的新型电池，称之为海洋电池，是一种无污染、长效、稳定可靠的电源。
下面我们将从熔融碳酸盐燃料电池的结构、工作原理、实际生产等方面，结合教学重难点，借助矩道化学虚拟实验室软件，带大家来了解一下此类电池。
▲空气燃料电池单池
电极与燃料
Electrodes and Fuel
负极材料
空气燃料电池的负极材料通常为Zn或者Al，此类负极活性物质和锌锰电池、铅蓄电池一样被封装在电池内部，具有蓄电池的特点，能够在形成闭合回路时失去电子。
锌作负极
当选择使用Zn作为负极材料时，Zn能够在碱性环境下形成Zn(OH)42-离子，进而转换为ZnO。
其电极反应式可以表达为:
铝作负极
当选择使用Al作为负极材料是，Al能够在碱性环境下形成Al(OH)4-离子，进而转化为Al2O3。
其电极反应式可以表达为：
正极材料
空气燃料电池的正极材料来自于电池外部空气中所含的氧气，理论上有无限的容量，氧气通过防水透气的滤膜进入电池内部，接收电子。
其电极反应式可以表达为：
▲空气燃料电池结构与电极反应
Important points
新型燃料电池的反应原理难点主要在其电极反应方程式上，与常规液相原电池相似的，由于是在碱性水溶液环境中，溶液中不能有O2-离子出现，而是与H2O结合形成OH-。
进液与应用
Liquid inlet and Application
进气方式
空气燃料电池在空闲时是保持电解液与装置分离的状态，尤其是使用铝作为负极材料时，也不用担心铝极在空气中的氧化问题，可以长期储存，在需要工作时，一般从下方进入电解液，使其浸满整个电池隔层空间，形成闭合回路。
电池组的应用
空气燃料电池可以通过将多个单电池串联组合的方式，形成电堆，由电堆形成一套更大的供电系统，从而进行大规模供电的工业化使用。
▲空气燃料电池的电堆结构
Important points
新型燃料电池的投产使用涉及到工业大规模生产，因此在学习的过程中需要带有一定的化工思维，不仅要考虑产出，还要考虑到进料、设备、操作等多种实际情况的影响。
