Hvilken termodynamisk statsfunktion måler det maksimale elektriske arbejde i en brændselscelle?

Her er hvorfor:

* gibbs fri energi Repræsenterer den mængde energi, der er til rådighed for at udføre nyttigt arbejde ved konstant temperatur og tryk.

* brændselsceller er elektrokemiske enheder, der konverterer den kemiske energi, der er opbevaret i brændstoffer direkte til elektrisk energi.

* maksimalt elektrisk arbejde opnås, når brændselscellen fungerer reversibelt, hvilket betyder, at processen er uendeligt langsom, og der er ingen tab på grund af intern modstand eller andre ineffektiviteter.

Forholdet:

Ændringen i Gibbs fri energi (ΔG) for en brændselscelle -reaktion er lig med det maksimale elektriske arbejde (Wmax), der kan ekstraheres fra cellen:

ΔG =- Wmax

Det negative tegn indikerer, at Gibbs -frie energi falder, når brændselscellen producerer arbejde.

Vigtig note: I scenarier i den virkelige verden fungerer brændselsceller ikke reversibelt og har nogle energitab. Derfor vil det faktiske producerede elektriske arbejde altid være mindre end det maksimale arbejde, der er forudsagt af ΔG. Imidlertid giver ΔG stadig en teoretisk øvre grænse for brændselscellens effektivitet.