2.质子交换膜燃料电池结构中起到“心脏”作用是()

好的，让我们来详细解析这道题。 ### 题目背景 质子交换膜燃料电池（PEMFC）是一种将化学能直接转化为电能的装置，其工作原理基于氢气和氧气在催化剂的作用下发生电化学反应。PEMFC的核心部分被称为“电堆”，它由多个单元电池组成，每个单元电池包括阳极、阴极和质子交换膜。 ### 选项解析 **A. 电堆** - **解释**：电堆是质子交换膜燃料电池的核心部分，由多个单元电池串联或并联组成。每个单元电池包含阳极、阴极和质子交换膜。电堆负责将氢气和氧气通过电化学反应转化为电能。 - **重要性**：电堆是产生电能的主要场所，因此被称为燃料电池的“心脏”。 **B. 辅助系统** - **解释**：辅助系统包括空气供应系统、氢气供应系统、冷却系统等，这些系统为电堆的正常运行提供必要的支持。 - **重要性**：虽然辅助系统对电堆的运行至关重要，但它们并不是直接产生电能的部分，因此不能称为“心脏”。 **C. 质子交换膜** - **解释**：质子交换膜是电堆中的一个关键组件，它允许质子通过而阻止电子通过，从而实现电化学反应。 - **重要性**：质子交换膜是电堆的重要组成部分，但它只是电堆的一部分，不能单独称为“心脏”。 **D. 控制系统** - **解释**：控制系统负责监控和调节燃料电池的运行参数，如温度、压力、流量等，确保燃料电池高效稳定地运行。 - **重要性**：控制系统对燃料电池的性能和安全性非常重要，但它并不直接参与电能的产生，因此也不能称为“心脏”。 ### 为什么选A - **原因**：电堆是质子交换膜燃料电池中直接产生电能的部分，它包含了所有必要的电化学反应组件。因此，电堆被称为燃料电池的“心脏”。 ### 示例 想象一下，质子交换膜燃料电池就像一个发电站，电堆就是发电站的发电机，负责将燃料（氢气和氧气）转化为电能。辅助系统、质子交换膜和控制系统则是发电站的其他重要设施，如输电线路、冷却塔和控制室，它们支持发电机的正常运行，但不是直接产生电能的部分。