Yoqilg'i batareyasil - yoqilg'ining elektrokimyoviy energiyasini elektr energiyasiga aylantira oladigan energiya konvertatsiya qilish moslamasining bir turi. U yonilg'i xujayrasi deb ataladi, chunki u batareya bilan birga elektrokimyoviy energiya ishlab chiqarish qurilmasi. Yoqilg'i sifatida vodorodni ishlatadigan yonilg'i xujayrasi vodorod yonilg'i xujayrasi hisoblanadi. Vodorod yonilg'i xujayrasi suv elektrolizining vodorod va kislorodga reaktsiyasi sifatida tushunilishi mumkin. Vodorod yonilg'i xujayrasining reaktsiya jarayoni toza va samarali. Vodorod yonilg'i xujayrasi an'anaviy avtomobil dvigatelida ishlatiladigan Carnot tsiklining 42% issiqlik samaradorligi bilan cheklanmaydi va samaradorlik 60% dan oshishi mumkin.
Raketalardan farqli o'laroq, vodorod yonilg'i xujayralari vodorod va kislorodning zo'ravonlik reaktsiyasi orqali kinetik energiya hosil qiladi va katalitik qurilmalar orqali vodoroddagi Gibbs erkin energiyasini chiqaradi. Gibbsning erkin energiyasi - entropiya va boshqa nazariyalarni o'z ichiga olgan elektrokimyoviy energiya. Vodorod yonilg'i elementining ishlash printsipi shundan iboratki, vodorod hujayraning musbat elektrodidagi katalizator (Platina) orqali vodorod ionlariga (ya'ni protonlarga) va elektronlarga parchalanadi. Vodorod ionlari proton almashinadigan membrana orqali manfiy elektrodga o'tadi va kislorod suv va issiqlik bo'lish uchun reaksiyaga kirishadi va tegishli elektronlar elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun musbat elektroddan manfiy elektrodga tashqi zanjir orqali oqadi.
Inyonilg'i xujayrasi to'plami, vodorod va kislorodning reaktsiyasi amalga oshiriladi va jarayonda zaryad almashinuvi mavjud bo'lib, oqim paydo bo'ladi. Shu bilan birga, vodorod kislorod bilan reaksiyaga kirishib, suv hosil qiladi.
Kimyoviy reaktsiyalar havzasi sifatida yonilg'i xujayrasi to'plamining asosiy texnologik yadrosi "proton almashinuvi membranasi" dir. Vodorodni zaryadlangan ionlarga parchalash uchun plyonkaning ikki tomoni katalizator qatlamiga yaqin joylashgan. Vodorod molekulasi kichik bo'lgani uchun vodorod tashuvchi elektronlar plyonkaning mayda teshiklari orqali teskari tomonga siljishi mumkin. Shu bilan birga, plyonkaning teshiklaridan o'tadigan vodorod elektronlarini olib o'tish jarayonida elektronlar molekulalardan tozalanadi va plyonka orqali boshqa uchiga etib borish uchun faqat musbat zaryadlangan vodorod protonlari qoladi.
Vodorod protonlariplyonkaning boshqa tomonidagi elektrodga tortiladi va kislorod molekulalari bilan birlashadi. Filmning har ikki tomonidagi elektrod plitalari vodorodni musbat vodorod ionlariga va elektronlarga, kislorodni esa kislorod atomlariga bo'lib, elektronlarni ushlab, kislorod ionlariga (salbiy elektr) aylantiradi. Elektrodlar elektrod plitalari o'rtasida oqim hosil qiladi va ikkita vodorod ioni va bitta kislorod ioni suv hosil qilish uchun birlashadi, bu reaktsiya jarayonida yagona "chiqindi" bo'ladi. Aslida, butun operatsiya jarayoni energiya ishlab chiqarish jarayonidir. Oksidlanish reaktsiyasining rivojlanishi bilan elektronlar avtomobilni boshqarish uchun zarur bo'lgan oqim hosil qilish uchun doimiy ravishda uzatiladi.
Yuborilgan vaqt: 2022-yil 12-fevral