Pin nhiên liệu cung cấp năng lượng điện và nhiệt giải phóng khi pin hoạt động. Cấu tạo pin nhiên liệu được mô tả bằng hình vẽ sau:
Nhiều hãng sản xuất xe đã nghiên cứu xe sử dụng năng lượng tái tạo là hydrogen, sử dụng tế bào nhiên liệu để chuyển hóa năng lượng và dùng động cơ điện để vận hành. Dựa trên mô tả về cấu tạo của pin hãy:
a) Viết các bán phản ứng xảy ra ở mỗi điện cực và phương trình xảy ra trong pin nhiêu liệu trên.
b) Nêu một ưu điểm nổi bật và một hạn chế của pin nhiêu liệu.
c) Tính sức điện động của pin biết E°anode = -0,40V và E°cathode = 0,83V.
Câu trả lời tốt nhất
(a)
Anode (–): 2H2 + 4OH- → 4H2O + 4e
Cathode (+): O2 + 4e + 2H2O → 4OH-
Phản ứng: 2H2 + O2 → 2H2O
(b) Ưu điểm nổi bật: Không phát thải do quá trình hoạt động chỉ thải ra nước.
Nhược điểm: Phân tử H2 rất nhỏ nên khí H2 rất khó hóa lỏng, do đó các bình chứa nhiên liệu H2 có áp suất rất lớn, có thể bị rò rỉ và gây nguy hiểm.
(c) E°pin = 0,83 – (-0,40) = 1,23V