Comment fonctionnent les piles à hydrogène

L'essence de la pile à combustible est le dispositif "inverse" de l'électrolyse hydroélectrique, qui est principalement composé de trois parties : anode, cathode et électrolyte.L'anode est une électrode à hydrogène et la cathode est une électrode à oxygène.En général, l'anode et la cathode contiennent une certaine quantité de catalyseur, qui est utilisée pour accélérer la réaction électrochimique se produisant à l'électrode.Entre les pôles se trouvent des électrolytes.

Prenant l'exemple de la pile à combustible à membrane échangeuse de protons (PEMFC), son principe de fonctionnement est le suivant :

(1) L'hydrogène atteint l'anode à travers le tuyau ou la plaque de guidage d'air ;

(2) Sous l'action du catalyseur anodique, une molécule d'hydrogène se dissocie en deux protons d'hydrogène et deux électrons sont libérés. La réaction anodique est la suivante :

H2â2H 2eã

(3) A l'autre extrémité de la batterie, l'oxygène (ou l'air) atteint la cathode par le tuyau ou la plaque de guidage d'air. Sous l'action du catalyseur cathodique, les molécules d'oxygène et les ions hydrogène réagissent avec les électrons atteignant la cathode par le circuit externe pour former de l'eau. La réaction cathodique est la suivante : 1/2O2 2H 2E âH2O

La réaction chimique totale est H2 1/2O2 = H2O

Les électrons forment un courant continu dans le circuit externe.Ainsi, tant que de l'hydrogène et de l'oxygène sont fournis en continu à l'anode et à la cathode de la pile à combustible, de l'énergie électrique peut être exportée en continu vers la charge du circuit externe.