Як працюють водневі паливні елементи

Суть паливного елемента полягає в «інверсному» пристрої електролізу гідроелектрики, який в основному складається з трьох частин: анода, катода та електроліту.Анодом є водневий електрод, а катодом – кисневий.Як правило, анод і катод містять певну кількість каталізатора, який використовується для прискорення електрохімічної реакції, що відбувається на електроді.Між полюсами знаходяться електроліти.

На прикладі паливного елемента з протонною обмінною мембраною (PEMFC) принцип його роботи такий:

(1) Водень досягає анода через трубу або повітропровідну пластину;

(2) Під дією анодного каталізатора одна молекула водню дисоціює на два протони водню і вивільняються два електрони. Анодна реакція відбувається наступним чином:

H2â2H 2eã

(3) На іншому кінці батареї кисень (або повітря) досягає катода через трубу або повітропровідну пластину. Під дією катодного каталізатора молекули кисню та іони водню реагують з електронами, що досягають катода через зовнішній контур, утворюючи воду. Катодна реакція: 1/2O2 2H 2E âH2O

Загальна хімічна реакція H2 1/2O2 = H2O

Електрони утворюють постійний струм у зовнішньому колі.Таким чином, поки водень і кисень безперервно подаються до анода і катода паливного елемента, електрична енергія може безперервно експортуватися до навантаження зовнішнього контуру.