Jak fungují vodíkové palivové články

Podstatou palivového článku je „inverzní“ zařízení hydroelektrické elektrolýzy, které se skládá převážně ze tří částí: anody, katody a elektrolytu.Anodou je vodíková elektroda a katodou je kyslíková elektroda.Obecně anoda a katoda obsahují určité množství katalyzátoru, který se používá k urychlení elektrochemické reakce probíhající na elektrodě.Mezi póly jsou elektrolyty.

Vezmeme-li jako příklad palivový článek s protonovou výměnnou membránou (PEMFC), jeho pracovní princip je následující:

(1) Vodík se dostane k anodě potrubím nebo deskou vedení vzduchu;

(2) Působením anodického katalyzátoru se jedna molekula vodíku disociuje na dva vodíkové protony a dva elektrony se uvolní. Anodická reakce je následující:

H2â2H 2eã

(3) Na druhém konci baterie se kyslík (nebo vzduch) dostává ke katodě potrubím nebo vodicí deskou vzduchu. Působením katodového katalyzátoru reagují molekuly kyslíku a vodíkové ionty s elektrony, které se dostanou ke katodě přes vnější okruh, za vzniku vody. Katodová reakce je: 1/2O2 2H 2E âH2O

Celková chemická reakce je H2 1/2O2 = H2O

Elektrony tvoří stejnosměrný proud ve vnějším obvodu.Dokud jsou tedy vodík a kyslík nepřetržitě přiváděny k anodě a katodě palivového článku, může být elektrická energie plynule exportována do zátěže vnějšího okruhu.