Bagaimana sel bahan api hidrogen berfungsi

Intipati sel bahan api ialah peranti "terbalik" elektrolisis hidroelektrik, yang terutamanya terdiri daripada tiga bahagian: anod, katod dan elektrolit.Anod ialah elektrod hidrogen dan katod ialah elektrod oksigen.Secara amnya, anod dan katod mengandungi sejumlah mangkin, yang digunakan untuk mempercepatkan tindak balas elektrokimia yang berlaku pada elektrod.Di antara kutub terdapat elektrolit.

Mengambil sel bahan api membran pertukaran proton (PEMFC) sebagai contoh, prinsip kerjanya adalah seperti berikut:

(1) Hidrogen mencapai anod melalui paip atau plat panduan udara;

(2) Di bawah tindakan mangkin anodik, satu molekul hidrogen berpecah kepada dua proton hidrogen dan dua elektron dibebaskan. Tindak balas anodik adalah seperti berikut:

H2â2H 2eã

(3) Di hujung bateri yang lain, oksigen (atau udara) sampai ke katod melalui paip atau plat panduan udara. Di bawah tindakan mangkin katod, molekul oksigen dan ion hidrogen bertindak balas dengan elektron yang mencapai katod melalui litar luar untuk membentuk air. Tindak balas katod ialah: 1/2O2 2H 2E âH2O

Jumlah tindak balas kimia ialah H2 1/2O2 = H2O

Elektron membentuk arus terus dalam litar luar.Oleh itu, selagi hidrogen dan oksigen dibekalkan secara berterusan ke anod dan katod sel bahan api, tenaga elektrik boleh terus dieksport ke beban litar luaran.