质子交换膜是用特殊材料做的,能让氢燃料电池高效工作,有点像超级隔膜呢!


质子交换膜(PEM)在氢燃料电池中扮演着至关重要的角色,它确实可以被比喻为一种特殊的“超级隔膜”。这种膜是由特殊材料制成的,主要功能是分隔氢燃料电池中的阳极和阴极,同时允许质子(H+离子)通过,而阻止电子和氢气的直接接触。这种选择性通透的特性是氢燃料电池能够高效工作的关键。

质子交换膜通常采用全氟磺酸聚合物,如Nafion,这种材料具有高离子电导率和良好的化学稳定性。在阳极,氢气被分解成质子和电子,质子通过质子交换膜向阴极移动,而电子则通过外部电路流向阴极。在阴极,质子和电子与氧气反应生成水。这个过程中,质子交换膜的高效质子传导能力确保了电池内电化学反应的顺利进行,从而提高了整体能量转换效率。

此外,质子交换膜还具有良好的防水性和耐化学腐蚀性,能够在恶劣的化学环境中稳定工作。这些特性使得质子交换膜成为氢燃料电池中不可或缺的关键部件,极大地推动了氢能技术的发展和应用。