电解电池-燃料电池系统的效率-江苏乐百仕教育有限公司

电解电池-燃料电池系统的效率

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探究电解电池的- 燃料电池系统的效率

通过E=Pt计算出系统消耗的能量及系统转化成的电能，再通过以下公式计算系统的能量效率：

1、按照以下实物图所示连接好电解实验部分。

2、按照下图连接好燃料电池、电位器模块和单端插座等组成电路。注意电路的正负极。检查每个模块的极性。燃料电池、电位器必须在同侧有相同的极性。

3、在 100mL烧杯中加入100mL 的蒸馏水，将蒸馏水加注到储气罐中，水不要溢出来。松开并提高自由端的软管，使水向下流入储气罐而不溢出。

4、将电解电路和燃料电池电路连接起来，连接自由端的软管到燃料电池模块，使用导线连接 PEM 电解电池到电源。在电路中串联一个数字万用表（直流20A）用于测定PEM电解电池的电流，再并联一个数字万用表（直流20V）测定PEM电解电池的电压。

5、接通电源。设置电压为 3V（注意：过高的电压可能会导致 PEM 电解造成不可逆的损坏）,让电解电池运行3分钟。

6、将燃料电池底部的孔堵住，启动秒表，当储气罐中氢气达到10cm³时在表1中记录下当前的电流和电压和氢气达到25cm³时需要的时间。

7、氢气储气罐中的气体体积达到30cm³关闭电源开关。更改电路设置，使万用表测量的为PEM燃料电池的电流和电压，如下图所示。

8、旋转电位器的调节旋钮，以使电压U约为 0.35 V，启动秒表和读出消耗掉10cm³氢气时对应的电压U和电流I，输入到表1中，在储气罐中剩余5 cm³氢气时停止实验并记录所需时间（如果电流I的测量值在测量期间出现大幅波动，重复测量）。

9、在电源关闭时，卸下其他模块，抓起两个储气罐和电解电池，从储气罐的一角将水倒回烧杯中。

1、使用表 1 中的测量值计算出相应的功率和能量，并填入表 1。

表1

2、计算电解电池-燃料电池的效率ηtotal。