1。燃料酸化:
* 燃料としての水素: 典型的な燃料電池では、水素ガスが燃料として使用されます。
* アノード反応: アノード(負の電極)では、水素分子はプロトン(H+)と電子(E-)に分割されます。これは、触媒、通常はプラチナによって促進されます。
* 電子放出: 電子が放出され、外部回路を通って流れ、電流が作成されます。
2。酸素還元:
* カソード反応: カソード(正の電極)では、空気からの酸素は、電解質(電子が通過するのではなく陽子を可能にする膜)を通過した陽子と反応します。
* 電子消費: 外側の回路からの電子は、プロトンと酸素と結合して水(H2O)を形成します。
3。電子の流れと発電:
* 電気化学エネルギー変換: アノードからカソードへの電子の流れは、外部回路を通るカソードへの流れは、燃料からの化学エネルギーの電気エネルギーへの変換を表しています。
* 出力: 燃料電池は、電子流量の速度に比例した電力を生成します。これは、燃料消費速度とプロセスの効率によって決定されます。
要約すると、燃料電池における電子の重要な役割は次のとおりです。
* エネルギーの輸送: 彼らは、燃料から放出されたエネルギーを外部回路に運びます。
* 電流の作成: 外部回路を通る流れは、デバイスの電源に使用される電流を生成します。
* 燃料酸化と酸素還元: 彼らは、燃料電池の動作を促進する化学反応に参加しています。
注: 水素は燃料電池の最も一般的な燃料ですが、メタノールやエタノールなどの他の燃料も使用でき、その反応は同様の電子伝達プロセスを含むものです。