Как работят водородните горивни клетки

Същността на горивната клетка е "обратното" устройство на водноелектрическата електролиза, което се състои основно от три части: анод, катод и електролит.Анодът е водороден електрод, а катодът е кислороден електрод.Като цяло анодът и катодът съдържат известно количество катализатор, който се използва за ускоряване на електрохимичната реакция, протичаща при електрода.Между полюсите има електролити.

Като вземем за пример горивна клетка с протонна обменна мембрана (PEMFC), нейният принцип на работа е следният:

(1) Водородът достига до анода през тръбата или въздуховодната плоча;

(2) Под действието на анодния катализатор една водородна молекула се разпада на два водородни протона и се освобождават два електрона. Анодната реакция протича по следния начин:

H2â2H 2eã

(3) В другия край на батерията кислородът (или въздухът) достига до катода през тръбата или въздуховодната плоча. Под действието на катодния катализатор молекулите на кислорода и водородните йони реагират с електроните, достигащи катода през външната верига, за да образуват вода. Катодната реакция е: 1/2O2 2H 2E âH2O

Общата химическа реакция е H2 1/2O2 = H2O

Електроните образуват постоянен ток във външната верига.По този начин, докато водородът и кислородът се подават непрекъснато към анода и катода на горивната клетка, електрическата енергия може непрекъснато да се изнася към товара на външната верига.