Hogyan működnek a hidrogén üzemanyagcellák

Az üzemanyagcella lényege a hidroelektromos elektrolízis "inverz" eszköze, amely főként három részből áll: anódból, katódból és elektrolitból.Az anód hidrogénelektród, a katód pedig oxigénelektród.Általában az anód és a katód bizonyos mennyiségű katalizátort tartalmaz, amelyet az elektródán lejátszódó elektrokémiai reakció felgyorsítására használnak.A pólusok között elektrolitok találhatók.

Példaként a protoncserélő membrán üzemanyagcellát (PEMFC) véve működési elve a következő:

(1) A hidrogén a csövön vagy a levegővezető lemezen keresztül éri el az anódot;

(2) Az anódos katalizátor hatására egy hidrogénmolekula két hidrogénprotonná disszociál, és két elektron szabadul fel. Az anódos reakció a következő:

H2â2H 2eã

(3) Az akkumulátor másik végén oxigén (vagy levegő) jut el a katódhoz a csövön vagy a levegővezető lemezen keresztül. A katódkatalizátor hatására az oxigénmolekulák és a hidrogénionok a külső áramkörön keresztül a katódot elérő elektronokkal reagálva vizet képeznek. A katód reakciója: 1/2O2 2H 2E – H2O

A teljes kémiai reakció H2 1/2O2 = H2O

Az elektronok egyenáramot képeznek a külső áramkörben.Így mindaddig, amíg az üzemanyagcella anódját és katódját folyamatosan hidrogénnel és oxigénnel látják el, az elektromos energia folyamatosan exportálható a külső áramkör terhelésére.