Epo cell jẹ iru ẹrọ iyipada agbara, eyiti o le ṣe iyipada agbara elekitirokemika ti epo sinu agbara itanna. O ti wa ni a npe ni idana cell nitori ti o jẹ ẹya elekitiriki agbara iran ẹrọ pọ pẹlu batiri. Epo epo ti o nlo hydrogen bi idana jẹ sẹẹli idana hydrogen. Awọn sẹẹli epo hydrogen ni a le loye bi iṣesi ti itanna omi sinu hydrogen ati atẹgun. Ilana ifaseyin ti sẹẹli idana hydrogen jẹ mimọ ati lilo daradara. Ẹrọ epo epo ko ni opin nipasẹ 42% ṣiṣe igbona ti ọmọ Carnot ti a lo ninu ẹrọ ọkọ ayọkẹlẹ ibile, ati pe ṣiṣe le de diẹ sii ju 60%.
Ko dabi awọn apata, awọn sẹẹli idana hydrogen ṣe ina agbara kainetik nipasẹ iṣesi iwa-ipa ti hydrogen ati ijona atẹgun, ati tusilẹ agbara ọfẹ Gibbs ni hydrogen nipasẹ awọn ohun elo katalitiki. Agbara ọfẹ Gibbs jẹ agbara elekitiroki ti o kan entropy ati awọn imọ-jinlẹ miiran. Ilana iṣiṣẹ ti sẹẹli idana hydrogen ni pe hydrogen ti bajẹ sinu awọn ions hydrogen (ie protons) ati awọn elekitironi nipasẹ ayase (Platinum) ninu elekiturodu rere ti sẹẹli naa. Awọn ions hydrogen kọja nipasẹ awo-paṣipaarọ proton si elekiturodu odi ati atẹgun fesi lati di omi ati ooru, ati awọn elekitironi ti o baamu ṣiṣan lati elekiturodu rere si elekiturodu odi nipasẹ iyika ita lati ṣe ina agbara ina.
Ninu awọnidana cell akopọ, awọn lenu ti hydrogen ati atẹgun ti wa ni ti gbe jade, ati nibẹ ni idiyele gbigbe ninu awọn ilana, Abajade ni lọwọlọwọ. Ni akoko kanna, hydrogen ṣe atunṣe pẹlu atẹgun lati gbe omi jade.
Gẹgẹbi adagun ifa kemikali, ipilẹ imọ-ẹrọ bọtini ti akopọ sẹẹli epo jẹ “membrane paṣipaarọ proton”. Awọn ẹgbẹ meji ti fiimu naa wa nitosi Layer ayase lati sọ hydrogen sinu awọn ions ti o gba agbara. Nitori pe molikula hydrogen kere, hydrogen ti o gbe awọn elekitironi le lọ si idakeji nipasẹ awọn ihò kekere ti fiimu naa. Sibẹsibẹ, ninu ilana ti hydrogen ti n gbe awọn elekitironi ti n kọja nipasẹ awọn ihò ti fiimu naa, awọn elekitironi ti yọ kuro ninu awọn moleku, nlọ nikan awọn protons hydrogen ti o daadaa lati de opin miiran nipasẹ fiimu naa.
Awọn protons hydrogenti wa ni ifojusi si elekiturodu ni apa keji fiimu naa ati ki o darapọ pẹlu awọn ohun elo atẹgun. Awọn awo elekitirodu ni ẹgbẹ mejeeji ti fiimu naa pin hydrogen si awọn ions hydrogen rere ati awọn elekitironi, wọn si pin atẹgun sinu awọn ọta atẹgun lati mu awọn elekitironi ati yi wọn pada si awọn ions atẹgun (ina ina odi). Awọn elekitironi dagba lọwọlọwọ laarin awọn awo elekiturodu, ati awọn ions hydrogen meji ati ion atẹgun kan darapọ lati dagba omi, eyiti o di “egbin” nikan ni ilana iṣesi. Ni pataki, gbogbo ilana iṣiṣẹ jẹ ilana iṣelọpọ agbara. Pẹlu ilọsiwaju ti ifoyina ifoyina, awọn elekitironi ti wa ni gbigbe nigbagbogbo lati dagba lọwọlọwọ ti o nilo lati wakọ ọkọ ayọkẹlẹ naa.
Akoko ifiweranṣẹ: Kínní-12-2022