如何建造一个燃料电池(build a fuel cell)

为了了解燃料电池的工作原理,你可以用大部分普通家用材料建造一个简单的电解池。继续阅读,了解如何做!...

第1部分 第2部分:建造燃料电池

  1. 1收集所有必要的材料。要建造一个简单的家用燃料电池,你将需要12英寸(30厘米)的铂金或铂金涂层的电线,一根冰棒棍,一节9伏电池和电池夹,透明胶带,一杯水,食盐(可选),一根细金属棒,以及一个电压表。9伏电池和电池夹可以在电子或五金商店购买。
  2. Image titled Build a Book Lamp Step 8
  3. 2切两根6英寸(15厘米)的铂金或铂金涂层电线条。你将需要从电子用品商店购买这种电线,因为铂金并不用于普通的布线用途。铂金作为该反应的催化剂。推荐使用铂金丝是因为其他物质,如铜,会与氧气或盐发生反应,使你的溶液被这个反应的产物所污染。高质量的不锈钢也可以使用,因为它不会轻易地发生反应。
  4. Image titled Build a Fuel Cell Step 1
  5. 3将每根导线条绕在一根细金属棒上,使其成为一个弹簧。这两个弹簧将作为燃料电池的电极。取出电线的一端,将其紧紧缠绕在整形棒上,形成一个线圈。从塑形棒上取下第一根金属丝,然后缠绕第二根金属丝。塑形棒可以是钉子、镐、铁丝衣架或电池测试仪上的引线。
  6. Image titled Build a Fuel Cell Step 2
  7. 4将9伏电池夹的引线剪成两半。使用剪线钳,将连接在电池夹上的两根导线剪成两半,并剥去导线上的绝缘层。这将留下裸露的导线,你可以将其连接到你的电极线圈上。使用剪线钳的剥线部分,将切下的导线的一端的绝缘层剥掉。只剥去你从电池夹上切下的导线的两端。确保你在切割导线时有父母的监督。
  8. Image titled Build a Fuel Cell Step 4
  9. 5将裸露的电线末端连接到电极线圈上。将导线连接到电极上,就可以连接电源(通过电池夹连接电池)和电压表,以读取燃料电池的发电量。将红色电池夹导线和红色夹线导线绕在其中一个线圈的上端,让线圈的大部分空出来。将黑色电池夹导线和黑色夹线导线绕在剩余线圈的上端。
  10. Image titled Build a Fuel Cell Step 5
  11. 6将电极绑在冰棒棍或木桩杆上。冰棒棍需要比盛水的容器口长,这样它就可以放在上面。用胶带把电极粘起来,使它们垂下来,远离棍子,可以很容易地被浸入水中。你可以使用透明塑料胶带或电工胶带。只要电极牢固地贴在棍子上,这并不重要。
  12. Image titled Build a Fuel Cell Step 6
  13. 7用自来水或盐水填充玻璃杯。为了获得良好的反应,水溶液需要电解质。蒸馏水在这方面的效果不好,因为没有杂质作为电解质。溶解在水中的盐和小苏打可作为反应的良好电解质。普通自来水中有杂质,如矿物质,如果你手头没有任何盐,可以作为电解质。搅拌直到完全溶解。
  14. Image titled Make Water Glow Step 13
  15. 8将棍子放在水杯口上。线圈电极的大部分长度应浸没在水中,除了它们与电池夹的电线连接的地方。如果有必要,用胶带将棍子固定住,使电极保持在水里。
  16. Image titled Build a Fuel Cell Step 7
  17. 9将来自电极的电线连接到电压表或LED灯泡上。电压表的作用是显示燃料电池启动后产生的电流。将红线连接到电压表的正极,将黑线连接到负极。你可能会在这一点上看到少量的电压,如0.01伏,尽管电压表在这一点上的读数应该是零。你也可以连接一个小灯泡,如手电筒灯泡,或一个发光二极管(LED)。
  18. Image titled Build a Fuel Cell Step 8Bullet2

第二部分第二部分:激活燃料电池

  1. 1将9伏电池端子与电池夹接触一到两秒。电池只需要通过电线发出初始电流,使接触电极的水分子中的氢气与氧气分离,在电极周围形成气泡。这个过程被称为电解。注意每个电极周围形成的气泡。一个电极上有氢气的气泡,而另一个电极上有氧气的气泡。电池源不需要完全连接到夹子上,只要接触到电池终端就可以开始反应。
  2. Image titled Build a Fuel Cell Step 9
  3. 2移开电池。只有在启动反应时才需要电池。分离的氢气和氧气将重新结合成水,将最初用于分离它们的能量释放为电能。电极线圈中的铂金作为催化剂,加速了氢气和氧气重新结合成水分子的过程。
  4. Image titled Build a Fuel Cell Step 10
  5. 3 读取电压表的输出。起初,输出可能高达2伏,但会随着氢气气泡的消散而下降,起初很快,然后随着最后一个气泡的破裂而逐渐下降。一个灯泡或LED最初可能看起来很亮,但会很快变暗,然后逐渐消失。
  6. Image titled Build a Fuel Cell Step 10Bullet1
  • 单个燃料电池只产生少量的电力,与上述的燃料电池很相似。在商业上,许多单独的燃料电池被组装成堆栈。
  • 虽然这种燃料电池使用水作为电解质,但商业燃料电池使用氢氧化钾(阿波罗太空计划中使用的类型)、磷酸、高温下的熔融钠或碳酸镁或特殊聚合物。
  • 发表于 2022-03-10 14:13
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  • 分类:教育

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