Pin nhiên liệu hydro hoạt động như thế nào

Bản chất của pin nhiên liệu là thiết bị "nghịch đảo" của quá trình điện phân thủy điện, chủ yếu bao gồm ba phần: cực dương, cực âm và chất điện phân.Cực dương là điện cực hydro và cực âm là điện cực oxy.Nói chung, cực dương và cực âm đều chứa một lượng chất xúc tác nhất định, được sử dụng để tăng tốc phản ứng điện hóa xảy ra ở điện cực.Giữa các cực là chất điện phân.

Lấy pin nhiên liệu màng trao đổi proton (PEMFC) làm ví dụ, nguyên lý hoạt động của nó như sau:

(1) Hydro đến cực dương thông qua đường ống hoặc tấm dẫn khí;

(2) Dưới tác dụng của chất xúc tác anot, 1 phân tử hiđro phân li thành 2 proton hiđro và 2 electron thoát ra. Phản ứng anot như sau:

H2â2H 2eã

(3) Ở đầu kia của pin, oxy (hoặc không khí) đến cực âm qua đường ống hoặc tấm dẫn khí. Dưới tác dụng của chất xúc tác cực âm, các phân tử oxy và ion hydro phản ứng với các electron đến cực âm qua mạch ngoài để tạo thành nước. Phản ứng cực âm là: 1/2O2 2H 2E âH2O

Tổng phản ứng hóa học là H2 1/2O2 = H2O

Các êlectron tạo thành dòng điện một chiều ở mạch ngoài.Do đó, miễn là hydro và oxy liên tục được cung cấp cho cực dương và cực âm của pin nhiên liệu, năng lượng điện có thể được liên tục xuất ra tải của mạch ngoài.