意義與機制
為了在電解水過程中產生一個氫分子，還原反應需要兩個電子。理論上，氫和氧的莫耳比為 2:1。
即使相同量的電荷被放電，產生的莫耳數和產生的電能是不同的。電能不僅取決於電荷量，還取決於工作電壓。
關係與條件
燃料電池的效率是 n(H₂)=It/(2F), n(O₂)=It/(4F). 我們透過比較燃料電池產生的電能與輸入的電能來計算總效率。
在實際系統中，電壓損失、氣體處理以及儲能和輔助裝置的能量都包含在內。 儘管氫氣不是一種產生能量的來源，但它可以作為儲能和輸送介質。
觀察實驗中需要注意的事物
電解反應產生氫氣和氧氣，比例為 2:1。 逆轉反應並不能完全恢復電能。
該模型假設 100% 的法拉第效率，1.8 V 電解，1 V 燃料電池，以及氫的HHV為 285830 J/mol。 忽略壓縮、洩漏和動力學。 不要在實際氣體、火焰或高電壓下進行。
關鍵關係與符號
n(H₂) = It/(2F) · n(O₂) = It/(4F) · F = 96485.33212 C/mol
| 符號 | 含義 | 單位 |
|---|---|---|
| F | 法拉第常數 | C/mol |
| It | 電荷轉移 | C |
| n | 產生的氣體量 | mol |
透過範例確認
對於等電荷，電解輸入的多少比例會以電的形式返回？
38.9% · 電解產生氫和氧，比例為 2:1。 逆轉反應並不能完全恢復電能。
常見誤解
- 無法透過重複創造和使用氫的過程，與初始過程相比，獲得更多的電能。