Roj celll yog ib hom khoom siv hloov pauv zog, uas tuaj yeem hloov lub zog electrochemical ntawm roj mus rau hauv lub zog hluav taws xob. Nws hu ua roj cell vim nws yog lub cuab yeej tsim hluav taws xob electrochemical ua ke nrog lub roj teeb. Lub roj cell uas siv hydrogen ua roj yog lub roj hydrogen. Lub roj hydrogen tuaj yeem nkag siab tias yog cov tshuaj tiv thaiv ntawm dej electrolysis rau hauv hydrogen thiab oxygen. Cov txheej txheem tshuaj tiv thaiv ntawm lub roj hydrogen yog huv thiab ua haujlwm tau zoo. Lub roj hydrogen tsis txwv los ntawm 42% thermal efficiency ntawm Carnot voj voog siv hauv lub cav tsheb ib txwm muaj, thiab qhov ua haujlwm tau zoo tuaj yeem ncav cuag ntau dua 60%.
Tsis zoo li cov foob pob hluav taws, cov roj hydrogen tsim lub zog kinetic los ntawm kev sib xyaw ua ke ntawm hydrogen thiab oxygen combustion, thiab tso tawm Gibbs lub zog dawb hauv hydrogen los ntawm cov khoom siv catalytic. Gibbs lub zog dawb yog lub zog electrochemical uas muaj entropy thiab lwm yam kev xav. Lub hauv paus ntsiab lus ua haujlwm ntawm hydrogen roj cell yog tias hydrogen raug decomposed rau hauv hydrogen ions (piv txwv li protons) thiab electrons los ntawm catalyst (Platinum) hauv qhov electrode zoo ntawm lub cell. Hydrogen ions dhau los ntawm daim nyias nyias pauv proton mus rau qhov electrode tsis zoo thiab oxygen teb los ua dej thiab cua sov, thiab cov electrons sib xws ntws los ntawm qhov electrode zoo mus rau qhov electrode tsis zoo los ntawm lub voj voog sab nraud los tsim lub zog hluav taws xob.
Nyob rau hauv lubpawg roj cell, qhov kev sib xyaw ntawm hydrogen thiab oxygen raug ua tiav, thiab muaj kev hloov pauv ntawm cov nqi hauv cov txheej txheem, ua rau muaj tam sim no. Tib lub sijhawm, hydrogen sib xyaw nrog oxygen los tsim dej.
Ua ib lub pas dej ua ke tshuaj lom neeg, lub hauv paus tseem ceeb ntawm cov roj cell stack yog "proton exchange membrane". Ob sab ntawm zaj duab xis nyob ze rau txheej catalyst kom rhuav tshem cov hydrogen mus rau hauv cov ions them. Vim tias cov hydrogen molecule me me, cov hydrogen nqa electrons tuaj yeem txav mus rau qhov sib txawv los ntawm cov qhov me me ntawm zaj duab xis. Txawm li cas los xij, thaum cov hydrogen nqa electrons hla dhau cov qhov ntawm zaj duab xis, cov electrons raug stripped ntawm cov molecules, tawm tsuas yog cov protons hydrogen them zoo kom mus txog qhov kawg ntawm zaj duab xis.
Cov protons hydrogenraug rub mus rau lub electrode ntawm sab tod ntawm zaj duab xis thiab sib xyaw nrog cov pa oxygen. Cov phaj electrode ntawm ob sab ntawm zaj duab xis faib hydrogen rau hauv cov hydrogen ions zoo thiab electrons, thiab faib oxygen rau hauv cov pa oxygen kom ntes cov electrons thiab tig lawv mus rau hauv cov pa oxygen ions (hluav taws xob tsis zoo). Cov electrons tsim ib qho tam sim no ntawm cov phaj electrode, thiab ob lub hydrogen ions thiab ib lub oxygen ion sib xyaw ua ke los tsim dej, uas dhau los ua "pov tseg" hauv cov txheej txheem tshuaj tiv thaiv. Hauv qhov tseem ceeb, tag nrho cov txheej txheem ua haujlwm yog cov txheej txheem tsim hluav taws xob. Nrog rau kev nce qib ntawm cov tshuaj tiv thaiv oxidation, cov electrons raug hloov pauv tas li los tsim cov tam sim no xav tau los tsav lub tsheb.
Lub sijhawm tshaj tawm: Lub Ob Hlis-12-2022