1. Vätgasförsörjning:Vätgas tillförs bränslecellens anod (negativ elektrod).
2. Syrgasförsörjning:Syrgas tillförs bränslecellens katod (positiva elektrod).
3. Vätejonbyte:Vid anoden delas vätemolekyler (H2) i vätejoner (H+) och elektroner (e-). Vätejonerna passerar genom elektrolytmembranet, medan elektronerna riktas genom en extern krets, vilket skapar en elektrisk ström.
4. Syreduktion:Vid katoden tar syremolekyler (O2) emot elektroner från den externa kretsen och kombineras med vätejoner (H+) från elektrolyten för att bilda vatten (H2O).
5. Elektrolyt:Elektrolytmembranet i bränslecellen låter vätejoner passera samtidigt som det förhindrar blandning av väte och syrgas. Några vanliga elektrolytmaterial inkluderar protonutbytesmembran (PEM) eller alkaliska elektrolyter.
6. Elektrisk krets:Elektronerna som produceras vid anoden färdas genom den externa kretsen och genererar en elektrisk ström. Denna ström kan driva olika enheter eller lagras i batterier för senare användning.
7. Vattenproduktion:Som en biprodukt av reaktionen produceras vattenmolekyler vid katoden. Vattnet kan säkert släppas ut som ren vattenånga eller samlas upp för andra ändamål.
Sammantaget kan den kemiska reaktionen i en väte-syrebränslecell sammanfattas som:
2H2 (g) + O2 (g) → 2H2O (l) + elektrisk energi
Väte-syrebränsleceller är mycket effektiva när det gäller att omvandla kemisk energi till elektrisk energi, med verkningsgrader som når upp till 60 %. De är också miljövänliga, släpper bara ut vatten som en biprodukt och anses vara en lovande teknik för ren energitillämpningar, som att driva fordon, generera elektricitet och tillhandahålla reservkraftsystem.
