氫氣傳感器TGS2616在氫燃料電池行業(yè)的應用

氫燃料電池是一種將氫氣和氧氣的化學(xué)能直接轉換成電能的發(fā)電裝置。其基本原理是電解水的逆反應，把氫和氧分別供給陽(yáng)極和陰極，氫通過(guò)陽(yáng)極向外擴散和電解質(zhì)發(fā)生反應后，放出電子通過(guò)外部的負載到達陰極。

氫燃料電池具有無(wú)污染、噪聲低、高效率等特點(diǎn)�？梢哉f(shuō)是一種非常理想的能源利用裝置，如果氫氣來(lái)源是通過(guò)使用可再生能源（如太陽(yáng)能、風(fēng)能、水能）來(lái)分解水制取的，那么整個(gè)過(guò)程可以說(shuō)是最清潔的，可以說(shuō)氫燃料電池是“零排放”的清潔能源氫氣的利用對于可持續發(fā)展十分重要，正在滲透我們生活的各個(gè)方面。

盡管氫燃料電池好處多多，但也還有許多需要解決的問(wèn)題。比如能量源氫氣在運輸、存儲、應用過(guò)程中可能發(fā)生泄漏。
氫原子（H）是世界上最輕的原子。通常被稱(chēng)為氫氣的是2個(gè)氫原子結合而成的氣態(tài)氫分子（H2）。

正因為它非常小所以很容易泄露和擴散，而且無(wú)色無(wú)味，人們很難察覺(jué)其泄露與否。爆炸濃度范圍廣，爆炸下限4.0vol%、爆炸上限75.6vol％。爆炸范圍是一般的可燃性氣體（甲烷、丙烷、異丁烷）的4倍，因此氫氣十分危險。

工業(yè)場(chǎng)所一般要求燃氣在空氣中達到一定含量就發(fā)出報警信號，低報一般要求在5%LEL~25%LEL，如果有高報，就設定在50%LEL。（GB15322.1-2019里面4.3.1.8有說(shuō)明，氫氣100%LEL對應4%vol）。
制氫機這一塊又有另外的標準，要求氫氣在空氣中的含量達到0.4%vol就要發(fā)出報警信號，達到1.6%vol就要停機。（GB/T31138-2022里面6.4.9有說(shuō)明）
      因此對于H2泄露的報警要求至少要在4000PPM前就要進(jìn)行報警�。�！
      在這里，給大家介紹一款由深圳市新世聯(lián)科技代理的Figaro品牌的非常適合用于氫氣泄漏檢測的傳感器：TGS2616

原理：

當氧化錫粒子在數百度的溫度下暴露在氧氣中時(shí)，氧氣捕捉粒子中的電子后，吸附于粒子表面。結果，在氧化錫粒子中形成電子耗盡層。由于氣體傳感器使用的氧化錫粒子一般都很小，因此在空氣中整個(gè)粒子都將進(jìn)入電子耗盡層的狀態(tài)。這種狀態(tài)稱(chēng)為容衰竭（volume depletion）。相反，把粒子中心部位未能達到耗盡層的狀態(tài)稱(chēng)為域衰竭（regional depletion）。使氧氣分壓從零（flat band開(kāi)始按照�。╗O-](Ⅰ)）→中（[O-](Ⅱ)）→大（[O-](Ⅲ)））的順序上升時(shí)，能帶結構與電子傳導分布的變化如下圖所示（[O-]：吸附的氧氣濃度）。在容衰竭（volume depletion）狀態(tài)下，電子耗盡層的厚度變化結束，產(chǎn)生費米能級轉換pkT，電子耗盡狀態(tài)往前推進(jìn)則pkT增大，后退則pkT縮小。

      TGS2616-C00  用于檢測氫氣的氣體傳感器
      TGS2616-C01  內含全新開(kāi)發(fā)的敏感素子，受酒精等干擾氣體的影響極小，而對氫氣具有較高的選擇性。