燃料电池的发明历史

没有能源，世界上还会有什么东西存在吗？像你我和动植物这样的生物需要某种形式的能量才能生存。自行车、汽车、马达、电视，一切都需要一些能量来启动、加速甚至停止。因此，生存或可持续性所需的能源形式被称为燃料能源。燃料可以是任何形式的能量。比如说，我们吃的食物可能是由碳水化合物、蛋白质甚至脂肪组成的，这些物质可以转化为糖原。类似地，任何形式的能量都可以用作电气和电子设备的燃料。就像来自水的水力发电或来自太阳的太阳能发电、来自强气流的风力发电和来自海洋涨潮的潮汐发电一样，各种能源最终可以作为燃料一次性使用。您是否有兴趣了解更多关于燃料电池的发明历史？好吧，继续读下去。

燃料电池到底是什么？

这些燃料电池将燃料中的化学能转化为电能，并伴有氧气或其他氧化剂。氢、碳氢化合物和甲醇也可用于燃料电池。由于配备了必要的氧化剂，燃料电池可以连续提供能量。与电池不同，它们需要这些元素的持续快速供应。

在过去的几个世纪里，由于人们之间没有更好的交流，具有相似思想的科学家在许多领域经常提出类似的假设。燃料电池的发明也是如此。

燃料电池发明背后的人

1838年，来自两个不同国家的两位物理学家朝着燃料电池的发明迈出了同样的步伐。德国物理学家克里斯蒂安·弗里德里希·肖宾（Christian Friedrich Schonbein）和威尔士物理学家威廉·格罗夫（William Grove）提出了一个类似的发人深省的想法。在1860-1880年间进行的研究工作中，燃料电池被用于内燃机。

Schonbein的干预

1839年，Schonbein在1839年的《哲学》杂志上发表了一篇关于氧和氢分子相互作用的论文。他因其他发现而闻名，如臭氧分子和其他涉及水电解现象的实验。

威廉·罗伯特·格罗夫爵士以建造第一个基本燃料电池而自豪。他还向其他人展示了他的设置。他是通过研究Christian Schonbein早期构建的另一种燃料电池模型的缺点来进行这一构建的。

格罗夫在燃料电池方面的工作

1842年，格罗夫制造了一种气体伏打电池，它是一种燃料电池。他没有把它命名为燃料电池。格罗夫出生在斯旺西。他是英国伦敦研究所物理系的教授。他开发的电池是由一种电池技术制成的，电池中有锌和铂电极。这两个电极同样暴露在硫酸和硝酸中。酸通过陶瓷罐相互分离。陶瓷罐是一个多孔罐，可促进或增强两种电解质的交换。这种装置获得了巨大的成功和声誉，并进一步应用于电报站。

反向电解——燃料电池发明背后的原理

不同型号燃料电池发明背后的基本原理是反向电解。我们知道水由两个氢原子和一个氧原子组成。第一步，水分子被分离成氢原子和氧原子。最后，当这些原子组合在一起时，它们必须合成电能。这是燃料电池发明背后的唯一原理。

当两个分别含有氧和氢的玻璃容器浸入稀硫酸等电解液中时，两者之间会产生电压。当许多这样的装置使用气体电池连接在一起时，很可能产生更高的电压。

谁创造了燃料电池这个词？

燃料电池一词是由路德维希·蒙德和查尔斯·兰格提出的。查尔斯和路德维希都是化学家。他们进行实验以提供一个气体电池，然后他们将其命名为气体电池。在他们的模型中使用的两个主要成分是大气空气和工业煤气。当内燃机的使用达到高峰时，燃料电池也得到了发展。

弗朗西斯·培根与燃料电池

弗朗西斯·培根（Francis Bacon）在蒙德和查尔斯开发的模型中取得了进步。他所做的一个显著区别是引入了镍电极。他用氢氧化钾代替了电解液硫酸，因为他觉得它可能会腐蚀电极。在他的长期研究结束时，培根展示了一种燃料电池，它能够合成多达5千瓦的能量。

燃料电池的早期应用

1957年人造卫星发射后，太空人转向了燃料电池。最初，燃料电池在美国国家航空航天局（NASA）有应用。这些电池被美国宇航局用于登月任务和地球轨道太空舱。在那里，它被用于在许多空间项目中为卫星、探测器和太空舱发电。这些设备随后被用作工业和大型建筑的主要备用设备。它还用于为内部无法进入的区域提供电力。

奈德拉克-格鲁布燃料电池

威拉德·托马斯·格鲁布是为通用电气工作的科学家。他的想法与世界上其他地方的想法完全不同。他用磺化聚酯代替碱或稀酸作为电解液。他的同事伦纳德·内德拉赫（Leonard Neidrach）取得了进一步的进步。他试图开发一种方法，在Grubb制造的装置上沉积铂。最后的装置被称为Neidrach Grubb燃料电池。通用电气和美国宇航局使用了这些设备。这一最终设置也用于双子座太空项目。

在20世纪70年代早期，燃料电池的应用更集中于地球上的系统，以应对能源危机。