Cell tanwyddMae l yn fath o ddyfais trosi ynni, a all drosi ynni electrocemegol tanwydd yn ynni trydanol. Fe'i gelwir yn gell danwydd oherwydd ei bod yn ddyfais cynhyrchu pŵer electrocemegol ynghyd â'r batri. Cell danwydd sy'n defnyddio hydrogen fel tanwydd yw cell danwydd hydrogen. Gellir deall cell danwydd hydrogen fel adwaith electrolysis dŵr yn hydrogen ac ocsigen. Mae proses adwaith cell danwydd hydrogen yn lân ac yn effeithlon. Nid yw cell danwydd hydrogen wedi'i chyfyngu gan effeithlonrwydd thermol 42% cylch Carnot a ddefnyddir mewn injan ceir traddodiadol, a gall yr effeithlonrwydd gyrraedd mwy na 60%.
Yn wahanol i rocedi, mae celloedd tanwydd hydrogen yn cynhyrchu egni cinetig trwy adwaith treisgar hylosgi hydrogen ac ocsigen, ac yn rhyddhau egni rhydd Gibbs mewn hydrogen trwy ddyfeisiau catalytig. Mae egni rhydd Gibbs yn egni electrocemegol sy'n cynnwys entropi a damcaniaethau eraill. Egwyddor weithredol cell danwydd hydrogen yw bod hydrogen yn cael ei ddadelfennu'n ïonau hydrogen (h.y. protonau) ac electronau trwy'r catalydd (Platinwm) yn electrod positif y gell. Mae ïonau hydrogen yn mynd trwy'r bilen cyfnewid protonau i'r electrod negatif ac mae ocsigen yn adweithio i ddod yn ddŵr a gwres, ac mae'r electronau cyfatebol yn llifo o'r electrod positif i'r electrod negatif trwy'r gylched allanol i gynhyrchu ynni trydan.
Yn ypentwr celloedd tanwydd, mae adwaith hydrogen ac ocsigen yn cael ei gynnal, ac mae trosglwyddo gwefr yn y broses, gan arwain at gerrynt. Ar yr un pryd, mae hydrogen yn adweithio ag ocsigen i gynhyrchu dŵr.
Fel pwll adwaith cemegol, craidd technoleg allweddol pentwr celloedd tanwydd yw “bilen cyfnewid protonau”. Mae dwy ochr y ffilm yn agos at yr haen catalydd i ddadelfennu’r hydrogen yn ïonau â gwefr. Gan fod y moleciwl hydrogen yn fach, gall yr electronau sy’n cario hydrogen ddrifftio i’r pen arall trwy dyllau bach y ffilm. Fodd bynnag, yn ystod y broses o’r electronau sy’n cario hydrogen yn pasio trwy dyllau’r ffilm, mae’r electronau’n cael eu tynnu o’r moleciwlau, gan adael dim ond y protonau hydrogen â gwefr bositif i gyrraedd y pen arall trwy’r ffilm.
Protonau hydrogenyn cael eu denu at yr electrod ar ochr arall y ffilm ac yn cyfuno â moleciwlau ocsigen. Mae'r platiau electrod ar ddwy ochr y ffilm yn hollti hydrogen yn ïonau hydrogen positif ac electronau, ac yn hollti ocsigen yn atomau ocsigen i ddal electronau a'u troi'n ïonau ocsigen (trydan negatif). Mae electronau'n ffurfio cerrynt rhwng y platiau electrod, ac mae dau ïon hydrogen ac un ïon ocsigen yn cyfuno i ffurfio dŵr, sy'n dod yn unig "wastraff" yn y broses adwaith. Yn ei hanfod, y broses weithredu gyfan yw'r broses gynhyrchu pŵer. Gyda chynnydd yr adwaith ocsideiddio, mae electronau'n cael eu trosglwyddo'n barhaus i ffurfio'r cerrynt sydd ei angen i yrru'r car.
Amser postio: Chwefror-12-2022