氢氧燃料电池:电子、离子与水

功能示意。气体分别供给两极,电子沿外线由负极流向正极;离子跨介质的方向随酸碱体系改变。

酸性:H⁺由负极向正极迁移负载e⁻ →e⁻ →负极正极H₂入口O₂入口H⁺ → 跨离子导体负极:2H₂ → 4H⁺ + 4e⁻正极:O₂ + 4H⁺ + 4e⁻ → 2H₂O水在正极反应中生成。碱性:OH⁻由正极向负极迁移负载e⁻ →e⁻ →负极正极H₂入口O₂入口跨离子导体 ← OH⁻负极:2H₂ + 4OH⁻ → 4H₂O + 4e⁻正极:O₂ + 2H₂O + 4e⁻ → 4OH⁻水在负极反应中生成、在正极反应中消耗。

两种体系总反应均为2H₂ + O₂ → 2H₂O。此处标注的是电极反应中水的生成或消耗位置;实际系统的排水口还取决于水迁移与工程设计,不能把排水口位置当作反应位置。