意义与机制
为了在电解水过程中产生一个氢分子，还原反应需要两个电子。理论上，氢和氧的摩尔比为 2:1。
即使相同量的电荷被放电，产生的物质的量和产生的电能是不同的。电能不仅取决于电荷量，还取决于工作电压。
关系与条件
燃料电池的效率是 n(H₂)=It/(2F), n(O₂)=It/(4F). 我们通过比较燃料电池产生的电能与输入的电能来计算总效率。
在实际系统中，电压损失、气体处理以及储能和辅助设备的能量都包含在内。 尽管氢气不是一种产生能量的来源，但它可以作为储能和输送介质。
观察实验中需要注意的事物
电解反应产生氢气和氧气，比例为 2:1。 逆转反应并不能完全恢复电能。
该模型假设 100% 的法拉第效率，1.8 V 电解，1 V 燃料电池，以及氢的HHV为 285830 J/mol。 忽略压缩、泄漏和动力学。 不要在实际气体、火焰或高电压下进行。
关键关系与符号
n(H₂) = It/(2F) · n(O₂) = It/(4F) · F = 96485.33212 C/mol
| 符号 | 含义 | 单位 |
|---|---|---|
| F | 法拉第常数 | C/mol |
| It | 电荷转移 | C |
| n | 产生的气体量 | mol |
工作实例
对于等电荷，电解输入的多少比例会以电的形式返回？
38.9% · 电解产生氢和氧，比例为 2:1。 逆转反应并不能完全恢复电能。
常见误解
- 无法通过重复创造和使用氢的过程，与初始过程相比，获得更多的电能。