A célula de combustível
A célula de combustível funciona no mecanismo redox para produzir eletricidade. Possui dois eletrodos : um ânodo oxidante e um cátodo redutor, separados por um eletrólito central.
Líquido ou sólido, o material condutor do eletrólito torna possível controlar a passagem de elétrons.
Um tanque fornece continuamente combustível ao ânodo e ao cátodo : no caso de uma célula de combustível de hidrogênio, o ânodo recebe hidrogênio e o cátodo oxigênio, ou seja, ar.
O ânodo provoca a oxidação do combustível e a liberação de elétrons, que são forçados pelo eletrólito carregado de íons a passar por um circuito externo. Este circuito externo oferece, portanto, uma corrente elétrica contínua.
Íons e elétrons, reunidos no cátodo, então se recombinam com o segundo combustível, geralmente oxigênio. Isso é redução, gerando água e calor, além de corrente elétrica.
Enquanto for fornecida, a bateria funciona continuamente.
No ânodo, temos, portanto, uma oxidação eletroquímica do hidrogênio :
H2 → 2H+ + 2º-
No cátodo, observa-se a redução do oxigênio :
1⁄2O2 + 2H+ + 2º- → H2O
O balanço global é, então :
H2 + 1/2 O2 → H2O