Drivstoff cell er en slags energikonverteringsenhet, som kan konvertere den elektrokjemiske energien til drivstoff til elektrisk energi. Det kalles brenselcelle fordi det er en elektrokjemisk kraftgenereringsenhet sammen med batteriet. En brenselcelle som bruker hydrogen som brensel er en hydrogen brenselcelle. Hydrogen brenselcelle kan forstås som reaksjonen av vannelektrolyse til hydrogen og oksygen. Reaksjonsprosessen til hydrogen brenselcelle er ren og effektiv. Hydrogen brenselcelle er ikke begrenset av den 42 % termiske effektiviteten til Carnot-syklusen som brukes i tradisjonelle bilmotorer, og effektiviteten kan nå mer enn 60 %.
I motsetning til raketter genererer hydrogenbrenselceller kinetisk energi gjennom den voldsomme reaksjonen av hydrogen- og oksygenforbrenning, og frigjør Gibbs frie energi i hydrogen gjennom katalytiske enheter. Gibbs frie energi er en elektrokjemisk energi som involverer entropi og andre teorier. Arbeidsprinsippet for hydrogenbrenselcelle er at hydrogen spaltes til hydrogenioner (dvs. protoner) og elektroner gjennom katalysatoren (platina) i cellens positive elektrode. Hydrogenioner passerer gjennom protonutvekslingsmembranen til den negative elektroden og oksygen reagerer for å bli vann og varme, og de tilsvarende elektronene strømmer fra den positive elektroden til den negative elektroden gjennom den eksterne kretsen for å generere elektrisk energi.
Ibrenselcelle stabel, utføres reaksjonen av hydrogen og oksygen, og det er ladningsoverføring i prosessen, noe som resulterer i strøm. Samtidig reagerer hydrogen med oksygen for å produsere vann.
Som et kjemisk reaksjonsbasseng er nøkkelteknologikjernen i brenselcellestakken "protonutvekslingsmembran". De to sidene av filmen er nær katalysatorlaget for å dekomponere hydrogenet til ladede ioner. Fordi hydrogenmolekylet er lite, kan de hydrogenbærende elektronene drive til det motsatte gjennom de små hullene i filmen. Imidlertid, i prosessen med at hydrogenbærende elektroner passerer gjennom hullene i filmen, fjernes elektronene fra molekylene, slik at bare de positivt ladede hydrogenprotonene når den andre enden gjennom filmen.
Hydrogenprotonertiltrekkes av elektroden på den andre siden av filmen og kombineres med oksygenmolekyler. Elektrodeplatene på begge sider av filmen deler hydrogen til positive hydrogenioner og elektroner, og splitter oksygen til oksygenatomer for å fange opp elektroner og gjøre dem om til oksygenioner (negativ elektrisitet). Elektroner danner en strøm mellom elektrodeplatene, og to hydrogenioner og ett oksygenion kombineres for å danne vann, som blir det eneste "avfallet" i reaksjonsprosessen. I hovedsak er hele operasjonsprosessen kraftgenereringsprosessen. Med fremdriften av oksidasjonsreaksjonen overføres elektroner kontinuerlig for å danne strømmen som kreves for å kjøre bilen.
Innleggstid: 12. februar 2022