V palivovém článku je OCV určeno rozdílem elektrochemického potenciálu mezi palivovou elektrodou (anodou) a oxidační elektrodou (katodou). Chemické reakce probíhající na těchto elektrodách generují tok elektronů, čímž vzniká rozdíl potenciálů.
OCV je primárně ovlivněno následujícími faktory:
1. Termodynamické vlastnosti reaktantů: OCV je přímo úměrná rozdílu ve změně Gibbsovy volné energie (ΔG) paliva a oxidantu zapojených do elektrochemických reakcí. Vyšší hodnoty ΔG mají za následek větší OCV.
2. Teplota: OCV se obecně zvyšuje s teplotou. Jak teplota stoupá, zlepšuje se reakční kinetika, což vede k vyšší elektrochemické aktivitě a zvýšené OCV.
3. Koncentrace paliva a oxidantu: OCV je ovlivněna koncentracemi paliva a oxidantu dodávaného do článku. Vyšší koncentrace obvykle vedou k vyššímu OCV.
4. Elektrodové materiály a aktivita katalyzátoru: Volba materiálů elektrod a účinnost použitého katalyzátoru mohou ovlivnit OCV. Účinnější katalyzátory umožňují rychlejší elektrochemické reakce a vyšší OCV.
5. Tlak: U určitých typů palivových článků, jako jsou protonové výměnné membránové palivové články (PEMFC), může zvýšení tlaku zvýšit OCV díky zlepšené difúzi plynu a omezením omezení transportu hmoty.
Je důležité poznamenat, že OCV poskytuje ideální referenční napětí pro výkon palivových článků. V praktických aplikacích je výstupní napětí palivového článku během provozu nižší než OCV v důsledku různých ztrát a neefektivnosti, jako jsou aktivační ztráty, ohmické ztráty a ztráty koncentrace.
Pochopení a ovládání OCV je zásadní při návrhu, optimalizaci a vyhodnocování výkonu palivových článků. Slouží jako měřítko pro hodnocení účinnosti článku a potenciálního výkonu za specifických provozních podmínek.
