ичай виконаним з платини або інших благородних металів, сприяють протіканню реакції дисоціації:
H2 -> 4H + + 4e-
де H2 - двохатомна молекула водню (форма, в якій водень присутній у вигляді газу); H + - іонізований водень (протон); е - електрон.
Робота паливного елемента заснована на тому, що електроліт пропускає через себе протони (у напрямку до катода), а електрони - ні. Електрони рухаються до катода за зовнішнім проводящему контуру. Це рух електронів і є електричний струм, який може бути використаний для приведення в дію зовнішнього пристрою, підключеного до паливного елементу (навантаження, наприклад, лампочка). З катодного боку паливного елемента протони (що пройшли через електроліт) і електрони (які пройшли через зовнішнє навантаження ) возз'єднуються і вступають в реакцію з подаються на катод киснем з утворенням води:
H + + 4e-+ O2 -> 2H2O
Сумарна реакція в паливному елементі записується так:
H2 + O2 -> 2H2O
У своїй роботі паливні елементи використовують водневе паливо і кисень з повітря. Водень може подаватися безпосередньо або шляхом виділення його із зовнішнього джерела палива (природного газу, бензину або метилового спирту - метанолу. У разі зовнішнього джерела його необхідно хімічно перетворити, щоб витягти водень. В даний час більшість технологій паливних елементів, що розробляються для портативних пристроїв, задіють саме метанол. Процес, що відбувається в воднево-кисневому паливному елементі, за своєю природою є зворотним добре відомому процесу електролізу, при якому відбувається дисоціація води при проходженні через електроліт електричного струму. Дійсно, в окремих типах паливних елементів процес може бути оборотним: приклавши до електродів напругу, можна розкласти воду на водень і кисень, що збираються на електродах. Якщо припинити зарядку елемента і підключити до нього навантаження, такий регенеративний паливний елемент відразу почне працювати в нормальному режимі. За окремо паливні елементи створюють електрорушійну силу близько 1 В кожен. Щоб збільшити напругу , елементи з'єднують послідовно. Якщо потрібно видати більший струм, набори каскадних елементів з'єднують паралельно.
Киснево-водневе паливо для космічних ракет
В даний час киснево-водневе паливо застосовується на верхніх щаблях космічних ракет, де воно дає найбільший ефект. Прикладом цього є універсальна щабель "Центавр", використовувана на космічних ракетах сімейств "Атлас" і "Титан-3", а також друга і третя ступені ракети "Сатурн-5". Паливні баки цих ракетних ступенів, призначені для розміщення рідкого водню, являють собою гігантські термоси, металеві стінки яких покриті теплоізоляційними полімерними матеріалами. На рис.6 показана як приклад, теплоізоляція, що використовується в баках ракети "Сатурн-...
