Brændstofcellel er en slags energiomdannelsesenhed, der kan omdanne brændstofs elektrokemiske energi til elektrisk energi. Det kaldes en brændselscelle, fordi det er en elektrokemisk kraftproduktionsenhed sammen med batteriet. En brændselscelle, der bruger brint som brændstof, er en brintbrændselscelle. En brintbrændselscelle kan forstås som reaktionen af vandelektrolyse til brint og ilt. Reaktionsprocessen i en brintbrændselscelle er ren og effektiv. En brintbrændselscelle er ikke begrænset af den termiske virkningsgrad på 42 % i Carnot-cyklussen, der anvendes i traditionelle bilmotorer, og virkningsgraden kan nå op på mere end 60 %.
I modsætning til raketter genererer brintbrændselsceller kinetisk energi gennem den voldsomme reaktion mellem forbrænding af brint og ilt og frigiver Gibbs fri energi i brint gennem katalytiske apparater. Gibbs fri energi er en elektrokemisk energi, der involverer entropi og andre teorier. Funktionsprincippet for en brintbrændselscelle er, at brint nedbrydes til brintioner (dvs. protoner) og elektroner gennem katalysatoren (platin) i cellens positive elektrode. Brintioner passerer gennem protonudvekslingsmembranen til den negative elektrode, og ilt reagerer og bliver til vand og varme, og de tilsvarende elektroner strømmer fra den positive elektrode til den negative elektrode gennem det eksterne kredsløb for at generere elektrisk energi.
Ibrændselscelle stak, reaktionen mellem brint og ilt udføres, og der sker ladningsoverførsel i processen, hvilket resulterer i strøm. Samtidig reagerer brint med ilt og producerer vand.
Som en kemisk reaktionspool er den centrale teknologiske kerne i brændselscellestakken "protonbytningsmembran". Filmens to sider er tæt på katalysatorlaget for at nedbryde hydrogenet til ladede ioner. Fordi hydrogenmolekylet er lille, kan de hydrogenbærende elektroner drive til den modsatte ende gennem filmens små huller. Men i processen med at de hydrogenbærende elektroner passerer gennem filmens huller, fjernes elektronerne fra molekylerne, hvilket kun efterlader de positivt ladede hydrogenprotoner, der når den anden ende gennem filmen.
Hydrogenprotonertiltrækkes af elektroden på den anden side af filmen og kombineres med iltmolekyler. Elektrodepladerne på begge sider af filmen splitter brint i positive brintioner og elektroner og splitter ilt i iltatomer for at indfange elektroner og omdanne dem til iltioner (negativ elektricitet). Elektroner danner en strøm mellem elektrodepladerne, og to brintioner og en iltion kombineres for at danne vand, som bliver det eneste "spild" i reaktionsprocessen. I bund og grund er hele driftsprocessen strømproduktionsprocessen. Med oxidationsreaktionens fremskridt overføres elektroner kontinuerligt for at danne den strøm, der kræves for at drive bilen.
Opslagstidspunkt: 12. feb. 2022