Brennstoffzelle

Die Brennstoffzelle ist eine elektrische Stromquelle in der durch Elektroden Oxidation eines Brennstoffes mit Sauerstoff chemische Energie direkt in elektrische Energie umgewandelt wird. Die Brennstoffzelle besteht im Prinzip aus zwei porösen Metallelektroden (z.B. Silber oder Nickel) die in einen Elektrolyten (z.B. Schwefelsäure oder Kalilauge) eintauchen. Unter Druck wird an die Kathode Wasserstoff an die Anode Sauerstoff geblasen. An der Kathode gibt der Wasserstoff je Atom ein Elektron ab und geht in das positiv geladene Wasserstoffion über, während sich die Kathode negativ auflädt. An der Anode nimmt der Sauerstoff je Atom zwei Elektronen auf und wird in das zweifach negativ geladene Sauerstoffion bzw. zwei einfachgeladene Hydroxidionen umgewandelt, während sich die Anode infolge des Elektronenmangels positiv auflädt. So entsteht zwischen beiden Elektroden eine Spannung von ca einem Volt. Verbindet man beide Elektroden miteinander, so fließen die Elektronen von der Kathode zur Anode und leisten dabei elektrische Arbeit. Gleichzeitig wandern die an der Anode gebildeten Sauerstoffionen durch den Elektrolyten zur Kathode und vereinigen sich dort mit den Wasserstoffionen unter Bildung von Wasser.

Verwendet wird die Brennstoffzelle in der Raumfart, bei U-Booten und in Versuchsfahrzeugen.