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연료 전지는 어떻게 화학 에너지를 전기 에너지로 전환합니까?

연료 전지는 제어 된 전기 화학 반응을 통해 화학 에너지를 전기 에너지로 전환시킨다. . 간단한 설명은 다음과 같습니다.

1. 연료 및 산화제 :

* 연료 전지는 수소와 같은 연료와 산화제, 일반적으로 산소를 사용합니다.

*이 반응물은 연료 전지의 별도 구획으로 공급됩니다.

2. 전극 :

* 연료 전지에는 양극과 음극의 두 개의 전극이 있습니다.

* 양극은 연료가 산화되어 전자를 방출하는 곳입니다.

* 캐소드는 산화제가 감소하여 전자를 수용하는 곳입니다.

3. 전해질 :

* 이온을 전도하는 재료 인 전해질은 전극 사이에 있습니다.

* 전해질을 사용하면 이온이 전극 사이에 흐르고 회로를 완성합니다.

4. 화학 반응 :

* 양극에서 연료 (수소)는 촉매와 반응하여 수소 이온 (H+) 및 전자 (E-)로 분할됩니다.

* 전자는 외부 회로를 통해 흐르면서 전류가 생성됩니다.

* 수소 이온은 전해질을 통해 캐소드로 이동합니다.

* 음극에서 산소는 수소 이온 및 전자와 반응하여 물을 형성합니다 (H2O).

5. 에너지 변환 :

* 연료에 저장된 화학 에너지는이 제어 된 산화 감소 공정을 통해 전기 에너지로 전환됩니다.

* 프로세스는 장치 전원을 전원으로 사용하거나 인버터를 통해 교대 전류 (AC)로 변환 할 수있는 직류 (DC)를 생성합니다.

키 포인트 :

* 연소 없음 : 연료 전지는 연료를 태우지 않고 전기를 생성하여 매우 효율적이고 깨끗합니다.

* 연속 과정 : 연료와 산화제가 공급되는 한, 연료 전지는 지속적으로 전기를 생성 할 수 있습니다.

* 다양한 연료 : 수소는 가장 일반적인 연료이지만 연료 전지는 메탄올이나 천연 가스와 같은 다른 연료를 사용하도록 설계 될 수 있습니다.

예 :

수소 연료 전지에서, 수소 가스는 양극 및 산소 가스에 음극에 공급된다. 양극에서, 수소 분자는 양성자 및 전자로 분할되는 반면, 음극에서 산소 분자는 양성자 및 전자와 결합하여 물을 형성한다. 전자는 외부 회로를 통해 흐르고 전기를 생성합니다.

전반적으로, 화학 에너지를 연료 전지에서 전기 에너지로 변환하는 과정에는 외부 회로를 통한 전자의 흐름을 초래하는 일련의 제어 화학 반응이 포함됩니다. .

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