Cómo funcionan las pilas de combustible de hidrógeno

La esencia de la pila de combustible es el dispositivo "inverso" de la electrólisis hidroeléctrica, que se compone principalmente de tres partes: ánodo, cátodo y electrolito.El ánodo es un electrodo de hidrógeno y el cátodo es un electrodo de oxígeno.En general, el ánodo y el cátodo contienen una cierta cantidad de catalizador, que se utiliza para acelerar la reacción electroquímica que se produce en el electrodo.Entre los polos hay electrolitos.

Tomando como ejemplo la celda de combustible de membrana de intercambio de protones (PEMFC), su principio de funcionamiento es el siguiente:

(1) El hidrógeno llega al ánodo a través de la tubería o placa de guía de aire;

(2) Bajo la acción del catalizador anódico, una molécula de hidrógeno se disocia en dos protones de hidrógeno y se liberan dos electrones. La reacción anódica es la siguiente:

H2â2H 2eã

(3) En el otro extremo de la batería, el oxígeno (o el aire) llega al cátodo a través del tubo o la placa guía de aire. Bajo la acción del catalizador del cátodo, las moléculas de oxígeno y los iones de hidrógeno reaccionan con los electrones que llegan al cátodo a través del circuito externo para formar agua. La reacción del cátodo es: 1/2O2 2H 2E âH2O

La reacción química total es H2 1/2O2 = H2O

Los electrones forman corriente continua en el circuito externo.Por lo tanto, siempre que se suministren continuamente hidrógeno y oxígeno al ánodo y al cátodo de la pila de combustible, la energía eléctrica se puede exportar continuamente a la carga del circuito externo.