Yoqilg'i batareyasil - bu yoqilg'ining elektrokimyoviy energiyasini elektr energiyasiga aylantira oladigan energiyani aylantirish moslamasining bir turi. U yoqilg'i xujayrasi deb ataladi, chunki u batareya bilan birga elektrokimyoviy energiya ishlab chiqarish moslamasidir. Vodorodni yoqilg'i sifatida ishlatadigan yonilg'i xujayrasi vodorod yonilg'i xujayrasi hisoblanadi. Vodorod yonilg'i xujayrasi suv elektrolizining vodorod va kislorodga reaksiyasi sifatida tushunilishi mumkin. Vodorod yonilg'i xujayrasining reaksiya jarayoni toza va samarali. Vodorod yonilg'i xujayrasi an'anaviy avtomobil dvigatelida ishlatiladigan Carnot siklining 42% issiqlik samaradorligi bilan cheklanmaydi va samaradorlik 60% dan oshishi mumkin.
Raketalardan farqli o'laroq, vodorod yonilg'i xujayralari vodorod va kislorod yonishining zo'ravon reaksiyasi orqali kinetik energiya hosil qiladi va katalitik qurilmalar orqali vodorodda Gibbs erkin energiyasini chiqaradi. Gibbs erkin energiyasi entropiya va boshqa nazariyalarni o'z ichiga olgan elektrokimyoviy energiyadir. Vodorod yonilg'i xujayrasining ish printsipi shundaki, vodorod xujayraning musbat elektrodidagi katalizator (Platina) orqali vodorod ionlariga (ya'ni protonlarga) va elektronlarga parchalanadi. Vodorod ionlari proton almashinuv membranasi orqali manfiy elektrodga o'tadi va kislorod suv va issiqlikka aylanish uchun reaksiyaga kirishadi va mos keladigan elektronlar elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun tashqi zanjir orqali musbat elektroddan manfiy elektrodga o'tadi.
Ichidayonilg'i xujayrasi to'plami, vodorod va kislorod reaksiyasi amalga oshiriladi va jarayonda zaryad almashinuvi sodir bo'ladi, natijada tok hosil bo'ladi. Shu bilan birga, vodorod suv hosil qilish uchun kislorod bilan reaksiyaga kirishadi.
Kimyoviy reaksiya havzasi sifatida yonilg'i xujayrasi stekining asosiy texnologik yadrosi "proton almashinuv membranasi" dir. Plyonkaning ikki tomoni katalizator qatlamiga yaqin bo'lib, vodorodni zaryadlangan ionlarga parchalaydi. Vodorod molekulasi kichik bo'lgani uchun, vodorod tashuvchi elektronlar plyonkaning kichik teshiklari orqali qarama-qarshi tomonga siljishi mumkin. Biroq, vodorod tashuvchi elektronlar plyonkaning teshiklaridan o'tish jarayonida elektronlar molekulalardan ajralib chiqadi va faqat musbat zaryadlangan vodorod protonlari plyonka orqali boshqa uchiga yetib boradi.
Vodorod protonlariplyonkaning narigi tomonidagi elektrodga tortiladi va kislorod molekulalari bilan birikadi. Plyonkaning ikkala tomonidagi elektrod plitalari vodorodni musbat vodorod ionlari va elektronlarga ajratadi va kislorodni kislorod atomlariga ajratadi, elektronlarni ushlaydi va ularni kislorod ionlariga (manfiy elektr) aylantiradi. Elektronlar elektrod plitalari o'rtasida tok hosil qiladi va ikkita vodorod ioni va bitta kislorod ioni birlashib suv hosil qiladi, bu esa reaksiya jarayonidagi yagona "chiqindi" ga aylanadi. Aslida, butun ish jarayoni energiya ishlab chiqarish jarayonidir. Oksidlanish reaksiyasi rivojlanishi bilan elektronlar avtomobilni boshqarish uchun zarur bo'lgan tokni hosil qilish uchun uzluksiz ravishda uzatiladi.
Nashr vaqti: 2022-yil 12-fevral