Bränslecelll är en slags energiomvandlingsanordning, som kan omvandla den elektrokemiska energin från bränsle till elektrisk energi. Det kallas bränslecell eftersom det är en elektrokemisk kraftgenereringsanordning tillsammans med batteriet. En bränslecell som använder väte som bränsle är en vätebränslecell. Vätebränslecell kan förstås som reaktionen av vattenelektrolys till väte och syre. Reaktionsprocessen för vätebränslecell är ren och effektiv. Vätgasbränslecellen begränsas inte av den termiska verkningsgraden på 42 % av Carnot-cykeln som används i traditionella bilmotorer, och verkningsgraden kan nå mer än 60 %.
Till skillnad från raketer genererar vätebränsleceller kinetisk energi genom den våldsamma reaktionen av väte- och syreförbränning, och frigör Gibbs fria energi i väte genom katalytiska enheter. Gibbs fria energi är en elektrokemisk energi som involverar entropi och andra teorier. Arbetsprincipen för vätebränslecell är att väte sönderdelas till vätejoner (dvs. protoner) och elektroner genom katalysatorn (platina) i cellens positiva elektrod. Vätejoner passerar genom protonbytesmembranet till den negativa elektroden och syre reagerar för att bli vatten och värme, och motsvarande elektroner strömmar från den positiva elektroden till den negativa elektroden genom den externa kretsen för att generera elektrisk energi.
I denbränslecellstack, reaktionen mellan väte och syre utförs, och det sker laddningsöverföring i processen, vilket resulterar i ström. Samtidigt reagerar väte med syre för att producera vatten.
Som en kemisk reaktionspool är den centrala teknologiska kärnan i bränslecellstapeln "protonutbytesmembran". De två sidorna av filmen är nära katalysatorskiktet för att sönderdela vätet till laddade joner. Eftersom vätemolekylen är liten, kan de vätebärande elektronerna driva till det motsatta genom de små hålen i filmen. Men i processen med att vätebärande elektroner passerar genom hålen i filmen, avlägsnas elektronerna från molekylerna, vilket lämnar endast de positivt laddade väteprotonerna att nå den andra änden genom filmen.
Väteprotonerattraheras av elektroden på andra sidan av filmen och kombineras med syremolekyler. Elektrodplattorna på båda sidor av filmen delar väte till positiva vätejoner och elektroner och delar syre till syreatomer för att fånga elektroner och omvandla dem till syrejoner (negativ elektricitet). Elektroner bildar en ström mellan elektrodplattorna, och två vätejoner och en syrejon kombineras för att bilda vatten, som blir det enda "avfallet" i reaktionsprocessen. I huvudsak är hela driftprocessen kraftgenereringsprocessen. Med framskridandet av oxidationsreaktionen överförs elektroner kontinuerligt för att bilda den ström som krävs för att köra bilen.
Posttid: 2022-02-12