كيف تعمل خلايا وقود الهيدروجين

جوهر خلية الوقود هو الجهاز "العكسي" للتحليل الكهربائي للطاقة المائية ، والذي يتكون بشكل أساسي من ثلاثة أجزاء: الأنود والكاثود والإلكتروليت.القطب الموجب هو قطب هيدروجين والكاثود هو قطب أكسجين.بشكل عام ، يحتوي الأنود والكاثود على كمية معينة من المحفز ، والتي تستخدم لتسريع التفاعل الكهروكيميائي الذي يحدث عند القطب.بين القطبين المنحلات بالكهرباء.

بأخذ خلية وقود غشاء تبادل البروتون (PEMFC) كمثال ، فإن مبدأ عملها هو كما يلي:

(1) يصل الهيدروجين إلى الأنود من خلال الأنبوب أو لوحة توجيه الهواء ؛

(2) تحت تأثير محفز انوديك ، يتفكك جزيء هيدروجين واحد إلى بروتونيين هيدروجين ويتم إطلاق إلكترونين. يكون رد الفعل الانوديك كما يلي:

H2â 2H 2eã

(3) في الطرف الآخر من البطارية ، يصل الأكسجين (أو الهواء) إلى الكاثود عبر الأنبوب أو لوحة توجيه الهواء. تحت تأثير محفز الكاثود ، تتفاعل جزيئات الأكسجين وأيونات الهيدروجين مع الإلكترونات التي تصل إلى الكاثود عبر الدائرة الخارجية لتكوين الماء. تفاعل الكاثود هو: 1 / 2O2 2H 2E â H2O

التفاعل الكيميائي الكلي هو H2 1 / 2O2 = H2O

تشكل الإلكترونات تيارًا مباشرًا في الدائرة الخارجية.وبالتالي ، طالما يتم توفير الهيدروجين والأكسجين بشكل مستمر إلى القطب الموجب والكاثود لخلية الوقود ، يمكن تصدير الطاقة الكهربائية باستمرار إلى حمل الدائرة الخارجية.