甲烷燃料电池电极反应式

甲烷燃料电池是利用甲烷作为燃料的一种电化学设备，通过氧化还原反应将化学能转化为电能。

1.甲烷在阳极的氧化反应

甲烷在阳极上发生氧化反应，其中电子从甲烷中移动到阳极表面，生成二氧化碳和水：

CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O

这个过程中生成的电子通过外部电路传导到阴极，产生电流。

2.氧气还原反应

氧气在阴极上发生还原反应，接受来自外部电路的电子：

O₂ + 4e^- + 2H₂O → 4OH^-

这个过程中，氧气的还原产生了氢氧根离子。

3.反应式和总方程式

甲烷在燃料电池中的反应可以表示为一个总方程式：

其中，甲烷的氧化反应和氧气的还原反应可以分别表示如下：

• 甲烷在阳极上的反应:
CH₄ → CO₂ + 2H⁺ + 2e^-
• 氧气在阴极上的反应:
O₂ + 4H⁺ + 4e^- → 2H₂O