Brânstofsell is in soarte fan enerzjykonverzje-apparaat, dat de elektrogemyske enerzjy fan brânstof yn elektryske enerzjy omsette kin. It wurdt brânstofsel neamd, om't it in elektrogemysk apparaat is foar it opwekken fan enerzjy tegearre mei de batterij. In brânstofsel dy't wetterstof as brânstof brûkt, is in wetterstofbrânstofsel. In wetterstofbrânstofsel kin begrepen wurde as de reaksje fan wetterelektrolyse yn wetterstof en soerstof. It reaksjeproses fan in wetterstofbrânstofsel is skjin en effisjint. In wetterstofbrânstofsel wurdt net beheind troch de 42% termyske effisjinsje fan 'e Carnot-syklus dy't brûkt wurdt yn tradisjonele automotoren, en de effisjinsje kin mear as 60% berikke.
Oars as raketten generearje wetterstofbrânstofsellen kinetyske enerzjy troch de heftige reaksje fan wetterstof- en soerstofferbaarning, en litte de Gibbs-frije enerzjy yn wetterstof frij fia katalytyske apparaten. Gibbs-frije enerzjy is in elektrochemyske enerzjy dy't entropie en oare teoryen omfettet. It wurkprinsipe fan in wetterstofbrânstofsel is dat wetterstof troch de katalysator (platina) yn 'e positive elektrode fan' e sel ûntbûn wurdt yn wetterstofionen (d.w.s. protonen) en elektroanen. Wetterstofionen geane troch it protonútwikselingsmembraan nei de negative elektrode en soerstof reagearret om wetter en waarmte te wurden, en de oerienkommende elektroanen streame fan 'e positive elektrode nei de negative elektrode fia it eksterne sirkwy om elektryske enerzjy te generearjen.
Yn debrânstofselstapel, wurdt de reaksje fan wetterstof en soerstof útfierd, en der is ladingsferfier yn it proses, wat resulteart yn stroom. Tagelyk reagearret wetterstof mei soerstof om wetter te produsearjen.
As in gemyske reaksjepool is de wichtichste technologykearn fan 'e brânstofselstapel "protonútwikselingsmembraan". De twa kanten fan 'e film binne ticht by de katalysatorlaach om de wetterstof yn laden ioanen te ûntbinen. Omdat it wetterstofmolekule lyts is, kinne de wetterstofdragende elektroanen troch de lytse gatten fan 'e film nei it tsjinoerstelde driuwe. Yn it proses fan 'e wetterstofdragende elektroanen dy't troch de gatten fan 'e film geane, wurde de elektroanen lykwols fan 'e molekulen stript, wêrtroch allinich de posityf laden wetterstofprotonen it oare ein troch de film berikke kinne.
Wetterstofprotonenwurde oanlutsen troch de elektrode oan 'e oare kant fan' e film en kombinearje mei soerstofmolekulen. De elektrodeplaten oan beide kanten fan 'e film splitse wetterstof yn positive wetterstofionen en elektroanen, en splitse soerstof yn soerstofatomen om elektroanen te fangen en se yn soerstofionen te feroarjen (negative elektrisiteit). Elektroanen foarmje in stroom tusken de elektrodeplaten, en twa wetterstofionen en ien soerstofion kombinearje om wetter te foarmjen, dat it ienige "ôffal" wurdt yn it reaksjeproses. Yn essinsje is it heule operaasjeproses it proses fan enerzjyopwekking. Mei de foarútgong fan 'e oksidaasjereaksje wurde elektroanen kontinu oerdroegen om de stroom te foarmjen dy't nedich is om de auto te riden.
Pleatsingstiid: 12 febrewaris 2022