Eldsneytissell er eins konar orkubreytingartæki, sem getur breytt rafefnaorku eldsneytis í raforku. Það er kallað efnarafal vegna þess að það er rafefnafræðilegt orkuframleiðslutæki ásamt rafhlöðunni. Efnarafala sem notar vetni sem eldsneyti er vetnisefnarafi. Hægt er að skilja vetniseldsneytisfrumu sem hvarf vatns rafgreiningar í vetni og súrefni. Viðbragðsferli vetnisefnarafala er hreint og skilvirkt. Vetniseldsneytisfrumur takmarkast ekki af 42% hitauppstreymi Carnot hringrásarinnar sem notuð er í hefðbundnum bifreiðavélum og skilvirknin getur náð meira en 60%.
Ólíkt eldflaugum mynda vetniseldsneytisfrumur hreyfiorku með kröftugum viðbrögðum við bruna vetnis og súrefnis og losa Gibbs frjálsa orkuna í vetni í gegnum hvarfatæki. Frjáls orka Gibbs er rafefnafræðileg orka sem felur í sér óreiðu og aðrar kenningar. Vinnulag vetniseldsneytisfrumu er að vetni er brotið niður í vetnisjónir (þ.e. róteindir) og rafeindir í gegnum hvata (Platínu) í jákvæðu rafskauti frumunnar. Vetnisjónir fara í gegnum róteindaskiptahimnuna til neikvæðu rafskautsins og súrefni bregðast við og verða að vatni og hita, og samsvarandi rafeindir streyma frá jákvæða rafskautinu til neikvæða rafskautsins í gegnum ytri hringrásina til að búa til raforku.
Íefnarafala stafla, hvarf vetnis og súrefnis fer fram og hleðsluflutningur er í ferlinu sem leiðir til straums. Á sama tíma hvarfast vetni við súrefni til að framleiða vatn.
Sem efnahvarfslaug er lykiltæknikjarni eldsneytisfrumustafla „róteindaskiptahimna“. Báðar hliðar filmunnar eru nálægt hvatalaginu til að sundra vetninu í hlaðnar jónir. Vegna þess að vetnissameindin er lítil geta rafeindirnar sem bera vetni rekið á móti í gegnum örsmá göt filmunnar. Hins vegar, í því ferli að vetnið sem flytur rafeindir fara í gegnum holur filmunnar, eru rafeindirnar fjarlægðar úr sameindunum, þannig að aðeins jákvætt hlaðnar vetnisróteindir ná hinum endanum í gegnum filmuna.
Vetnisróteindirlaðast að rafskautinu hinum megin á filmunni og sameinast súrefnissameindum. Rafskautsplöturnar á báðum hliðum filmunnar skipta vetni í jákvæðar vetnisjónir og rafeindir og skipta súrefni í súrefnisatóm til að fanga rafeindir og breyta þeim í súrefnisjónir (neikvætt rafmagn). Rafeindir mynda straum á milli rafskautsplatanna og tvær vetnisjónir og ein súrefnisjón sameinast og mynda vatn, sem verður eini „úrgangurinn“ í hvarfferlinu. Í meginatriðum er allt rekstrarferlið orkuframleiðsluferlið. Með framvindu oxunarhvarfa eru rafeindir stöðugt fluttar til að mynda þann straum sem þarf til að keyra bílinn.
Pósttími: 12-feb-2022