Tanwydd celMae l yn fath o ddyfais trosi ynni, a all drosi egni electrocemegol tanwydd yn ynni trydanol. Fe'i gelwir yn gell tanwydd oherwydd ei fod yn ddyfais cynhyrchu pŵer electrocemegol ynghyd â'r batri. Cell danwydd sy'n defnyddio hydrogen fel tanwydd yw cell danwydd hydrogen. Gellir deall cell tanwydd hydrogen fel adwaith electrolysis dŵr i hydrogen ac ocsigen. Mae proses adwaith cell tanwydd hydrogen yn lân ac yn effeithlon. Nid yw cell tanwydd hydrogen yn gyfyngedig gan effeithlonrwydd thermol cylch Carnot o 42% a ddefnyddir mewn injan ceir traddodiadol, a gall yr effeithlonrwydd gyrraedd mwy na 60%.
Yn wahanol i rocedi, mae celloedd tanwydd hydrogen yn cynhyrchu egni cinetig trwy adwaith treisgar hylosgiad hydrogen ac ocsigen, ac yn rhyddhau egni rhydd Gibbs mewn hydrogen trwy ddyfeisiau catalytig. Mae egni rhydd Gibbs yn egni electrocemegol sy'n cynnwys entropi a damcaniaethau eraill. Egwyddor weithredol cell danwydd hydrogen yw bod hydrogen yn cael ei ddadelfennu i ïonau hydrogen (hy protonau) ac electronau trwy'r catalydd (Platinwm) yn electrod positif y gell. Mae ïonau hydrogen yn mynd trwy'r bilen cyfnewid proton i'r electrod negyddol ac mae ocsigen yn adweithio i ddod yn ddŵr a gwres, ac mae'r electronau cyfatebol yn llifo o'r electrod positif i'r electrod negyddol trwy'r gylched allanol i gynhyrchu ynni trydan.
Yn ypentwr celloedd tanwydd, mae adwaith hydrogen ac ocsigen yn cael ei wneud, ac mae trosglwyddiad tâl yn y broses, gan arwain at gyfredol. Ar yr un pryd, mae hydrogen yn adweithio ag ocsigen i gynhyrchu dŵr.
Fel pwll adwaith cemegol, craidd technoleg allweddol pentwr celloedd tanwydd yw “pilen cyfnewid proton”. Mae dwy ochr y ffilm yn agos at yr haen gatalydd i ddadelfennu'r hydrogen yn ïonau â gwefr. Oherwydd bod y moleciwl hydrogen yn fach, gall yr electronau sy'n cario hydrogen ddrifftio i'r gwrthwyneb trwy dyllau bach y ffilm. Fodd bynnag, yn y broses o'r electronau sy'n cario hydrogen yn mynd trwy dyllau'r ffilm, mae'r electronau'n cael eu tynnu o'r moleciwlau, gan adael dim ond y protonau hydrogen â gwefr bositif i gyrraedd y pen arall trwy'r ffilm.
Protonau hydrogenyn cael eu denu i'r electrod ar ochr arall y ffilm ac yn cyfuno â moleciwlau ocsigen. Mae'r platiau electrod ar ddwy ochr y ffilm yn hollti hydrogen yn ïonau hydrogen positif ac electronau, ac yn hollti ocsigen yn atomau ocsigen i ddal electronau a'u troi'n ïonau ocsigen (trydan negyddol). Mae electronau yn ffurfio cerrynt rhwng y platiau electrod, ac mae dau ïon hydrogen ac un ïon ocsigen yn cyfuno i ffurfio dŵr, sef yr unig “wastraff” yn y broses adwaith. Yn y bôn, y broses weithredu gyfan yw'r broses cynhyrchu pŵer. Gyda chynnydd adwaith ocsideiddio, mae electronau'n cael eu trosglwyddo'n barhaus i ffurfio'r cerrynt sydd ei angen i yrru'r car.
Amser post: Chwefror-12-2022