Palivo cell je druh zariadenia na premenu energie, ktorý dokáže premeniť elektrochemickú energiu paliva na elektrickú energiu. Nazýva sa palivový článok, pretože ide o elektrochemické zariadenie na výrobu energie spolu s batériou. Palivový článok, ktorý využíva vodík ako palivo, je vodíkový palivový článok. Vodíkový palivový článok možno chápať ako reakciu elektrolýzy vody na vodík a kyslík. Reakčný proces vodíkového palivového článku je čistý a efektívny. Vodíkový palivový článok nie je obmedzený 42% tepelnou účinnosťou Carnotovho cyklu používaného v tradičnom automobilovom motore a účinnosť môže dosiahnuť viac ako 60%.
Na rozdiel od rakiet vodíkové palivové články generujú kinetickú energiu prostredníctvom prudkej reakcie spaľovania vodíka a kyslíka a uvoľňujú Gibbsovu voľnú energiu vo vodíku prostredníctvom katalytických zariadení. Gibbsova voľná energia je elektrochemická energia zahŕňajúca entropiu a iné teórie. Princíp činnosti vodíkového palivového článku spočíva v tom, že vodík sa rozkladá na vodíkové ióny (tj protóny) a elektróny prostredníctvom katalyzátora (platina) v kladnej elektróde článku. Vodíkové ióny prechádzajú cez membránu na výmenu protónov k zápornej elektróde a kyslík reaguje na vodu a teplo a zodpovedajúce elektróny prúdia z kladnej elektródy na zápornú elektródu vonkajším obvodom a vytvárajú elektrickú energiu.
Vzásobník palivových článkovprebieha reakcia vodíka a kyslíka a v procese dochádza k prenosu náboja, výsledkom čoho je prúd. Zároveň vodík reaguje s kyslíkom za vzniku vody.
Kľúčovým technologickým jadrom zásobníka palivových článkov ako bazénu chemických reakcií je „protónová výmenná membrána“. Dve strany filmu sú blízko vrstvy katalyzátora, aby sa vodík rozložil na nabité ióny. Pretože molekula vodíka je malá, elektróny nesúce vodík môžu unášať opačne cez malé otvory vo filme. Avšak v procese, keď elektróny nesúce vodík prechádzajú cez otvory vo fólii, sú elektróny z molekúl odstránené, pričom cez fóliu sa na druhý koniec dostanú len kladne nabité protóny vodíka.
Protóny vodíkasú priťahované k elektróde na druhej strane filmu a spájajú sa s molekulami kyslíka. Elektródové platne na oboch stranách filmu rozdeľujú vodík na kladné vodíkové ióny a elektróny a rozdeľujú kyslík na atómy kyslíka, aby zachytili elektróny a premenili ich na kyslíkové ióny (záporná elektrina). Elektróny vytvárajú prúd medzi elektródovými doskami a dva vodíkové ióny a jeden kyslíkový ión sa spoja za vzniku vody, ktorá sa stáva jediným „odpadom“ v reakčnom procese. V podstate celý prevádzkový proces je proces výroby energie. S postupom oxidačnej reakcie sa elektróny nepretržite prenášajú, aby vytvorili prúd potrebný na pohon auta.
Čas odoslania: Feb-12-2022