Une pile à combustible est un type de pile qui génère de l’énergie en prenant un combustible tel que l’hydrogène ou le gaz naturel, en le combinant avec un oxydant tel que l’air ou l’oxygène, et en le convertissant en énergie chimique. Une anode de pile à combustible est une partie essentielle de la pile à combustible qui contrôle la partie combustible de la pile à combustible. L’anode de la pile à combustible est un nœud chargé positivement où l’hydrogène pénètre et est ensuite dépouillé de ses électrons. Les matériaux utilisés pour fabriquer les anodes sont des métaux tels que le platine, le magnésium et le titane.
Le processus commence par le pompage d’hydrogène sous pression dans l’anode de la pile à combustible. L’anode, qui est chargée positivement, retire les électrons de l’hydrogène. Une fois les électrons retirés, l’hydrogène est considéré comme ionisé, ce qui signifie qu’il a une charge positive au lieu d’une charge négative.
Les électrons traversent une couche d’électrolyte, solide ou liquide, au milieu de la pile à combustible. Cette couche prend les électrons et les transmet à la cathode. La cathode, qui est un nœud chargé négativement, utilise de l’oxygène et réagit avec les électrons d’hydrogène pour produire de l’électricité. Avec de l’hydrogène ionisé et de l’oxygène ensemble à la cathode, de l’eau est créée. Cette eau est évacuée de la pile à combustible pour terminer le processus.
En tant que partie essentielle de la pile à combustible, une anode de pile à combustible a un impact direct sur les performances de la pile entière. La partie la plus importante de l’anode est la surface, car c’est là que l’hydrogène ou le carburant réagit avec l’anode. Une anode de pile à combustible peut toujours être utilisée si la surface est ternie ou nécessite des réparations, mais la pile à combustible commencera à produire moins d’électricité et de chaleur et, avec le temps, sera incapable de produire de l’énergie.
Une anode de pile à combustible est conçue avec des canaux et des encoches gravés à l’intérieur. Une fois l’hydrogène ionisé, il doit s’échapper de l’anode de la pile à combustible pour continuer vers le reste du processus de la pile à combustible. Avec ces canaux, il permet à l’hydrogène ionisé de se disperser également de l’anode dans la couche d’électrolyte.
Le métal utilisé pour fabriquer une anode de pile à combustible varie et produit des résultats différents. Certains des matériaux couramment utilisés sont le platine, le titane et le magnésium. Le platine est le plus populaire car il se déplace le plus rapidement et a une grande durabilité. Le titane est proche du platine mais il est moins cher et légèrement moins durable. Les anodes en magnésium sont appelées anodes sacrificielles car le magnésium s’use rapidement, mais cette usure permet au magnésium de pénétrer dans d’autres parties de la pile à combustible pour protéger ces parties.