Түлшний целлюлозынl нь түлшний электрохимийн энергийг цахилгаан энерги болгон хувиргах боломжтой энерги хувиргах төхөөрөмжийн нэг төрөл юм. Үүнийг түлшний элемент гэж нэрлэдэг, учир нь энэ нь батерейтай хамт электрохимийн эрчим хүч үйлдвэрлэх төхөөрөмж юм. Устөрөгчийг түлш болгон ашигладаг түлшний элемент нь устөрөгчийн түлшний элемент юм. Устөрөгчийн түлшний элементийг усны электролизийн устөрөгч ба хүчилтөрөгч рүү урвалд орох урвал гэж ойлгож болно. Устөрөгчийн түлшний элементийн урвалын процесс нь цэвэр бөгөөд үр ашигтай байдаг. Устөрөгчийн түлшний элемент нь уламжлалт автомашины хөдөлгүүрт ашигладаг Карно циклийн 42%-ийн дулааны үр ашгаар хязгаарлагдахгүй бөгөөд үр ашиг нь 60%-иас дээш хүрч чаддаг.
Пуужингаас ялгаатай нь устөрөгчийн түлшний эсүүд нь устөрөгч ба хүчилтөрөгчийн шаталтын хүчтэй урвалаар кинетик энерги үүсгэж, каталитик төхөөрөмжөөр дамжуулан устөрөгч дэх Гиббсийн чөлөөт энергийг ялгаруулдаг. Гиббсийн чөлөөт энерги нь энтропи болон бусад онолуудыг хамарсан электрохимийн энерги юм. Устөрөгчийн түлшний эсийн ажиллах зарчим нь устөрөгч нь эсийн эерэг электрод дахь катализатор (Платинум)-аар дамжуулан устөрөгчийн ион (өөрөөр хэлбэл протон) ба электрон болж задардагт оршино. Устөрөгчийн ионууд протон солилцооны мембранаар дамжин сөрөг электрод руу орж, хүчилтөрөгч нь ус ба дулаан болж урвалд ордог бөгөөд харгалзах электронууд нь эерэг электродоос сөрөг электрод руу гадаад хэлхээгээр дамжин цахилгаан энерги үүсгэдэг.
Дотор ньтүлшний элементийн овоолго, устөрөгч ба хүчилтөрөгчийн урвал явагдаж, энэ процесст цэнэг шилжилт явагдаж, гүйдэл үүсдэг. Үүний зэрэгцээ устөрөгч нь хүчилтөрөгчтэй урвалд орж ус үүсгэдэг.
Химийн урвалын сан болох түлшний элементийн стекийн гол технологийн цөм нь "протон солилцооны мембран" юм. Хальсны хоёр тал нь катализаторын давхаргад ойрхон байрладаг тул устөрөгчийг цэнэгтэй ион болгон задалдаг. Устөрөгчийн молекул нь жижиг тул устөрөгч зөөгч электронууд нь хальсны жижиг нүхээр дамжин эсрэг тийш шилжиж болно. Гэсэн хэдий ч устөрөгч зөөгч электронууд хальсны нүхээр дамжин өнгөрөх явцад электронууд молекулуудаас салж, зөвхөн эерэг цэнэгтэй устөрөгчийн протонууд л хальсаар дамжин нөгөө үзүүрт хүрдэг.
Устөрөгчийн протонуудхальсны нөгөө талын электрод руу татагдаж, хүчилтөрөгчийн молекулуудтай нэгддэг. Киноны хоёр талын электродын хавтан нь устөрөгчийг эерэг устөрөгчийн ион ба электрон болгон хувааж, хүчилтөрөгчийг хүчилтөрөгчийн атом болгон хувааж электронуудыг барьж хүчилтөрөгчийн ион (сөрөг цахилгаан) болгон хувиргадаг. Электронууд электродын хавтангийн хооронд гүйдэл үүсгэдэг бөгөөд хоёр устөрөгчийн ион ба нэг хүчилтөрөгчийн ион нь нэгдэж ус үүсгэдэг бөгөөд энэ нь урвалын процессын цорын ганц "хаягдал" болдог. Үндсэндээ бүхэл бүтэн үйл явц нь цахилгаан үүсгэх процесс юм. Исэлдэлтийн урвалын явцын хамт электронууд тасралтгүй шилжиж, машиныг жолоодоход шаардлагатай гүйдэл үүсгэдэг.
Нийтэлсэн цаг: 2022 оны 2-р сарын 12