质子交换膜燃料电池1 工作原理 质子交换膜型燃料电池(Proton exchange membrane fuel cells ，PEMFC) 以全氟磺酸型固体聚合物为电解质，铂/ 炭或铂- 钌/ 炭为电催化剂，氢或净化重整气为燃料，空气或纯氧为氧化剂，带有气体流动通道的石墨或表面改性的金属板为双极板。下图为PEMFC 的工作原理示意图。由图可知，构成PEMFC 的关键材料与部件为电催化剂、电极( 阴极与阳极) 、质子交换膜和双极板。PEMFC 中的电极反应类同于其他酸性电解质燃料电池。阳极催化层中的氢气在催化剂作用下发生电极反应:该电极反应产生的电子经外电路到达阴极，氢离子则经质子交换膜到达阴极。氧气与氢离子及电子在阴极发生反应生成水。生成的水不稀释电解质，而是通过电极随反应尾气排出。总的反应：阳极反应：阴极反应：发展简史20世纪60年代，美国首先将PEMFC 用于双子星座航天飞行。该电池当时采用的是聚苯乙烯磺酸膜，在电池工作过程中该膜发生降解。膜的降解不但导致电池寿命的缩短，且还污染了电池的生成水，使宇航员无法饮用。其后，尽管通用电器公司曾采用杜邦公司的全氟磺酸膜，延长了电池寿命，解
