什么是燃料电池

1.电极

燃料电池的电极是燃料进行氧化反应和氧化剂进行还原反应的电化学反应场所。其性能的关键在于催化剂、电极材料和电极工艺的性能。

电极可分为两部分，一部分为阳极，一部分为阴极，厚度一般为200-500mm；。其结构与一般电池的平板电极的区别在于燃料电池的电极是多孔的，所以其设计的主要原因是燃料电池使用的燃料和氧化剂多为气体(如氧气、氢气等。)，而且气体在电解液中的溶解度不高。为了提高燃料电池的实际工作电流密度，减少极化，开发了具有多孔结构的电极，以增加电极参与反应的表面积，这也是燃料电池一开始就能从理论研究阶段投入实践的原因。

目前，高温燃料电池的电极主要由催化剂材料制成，如固体氧化物燃料电池的Y2O3稳定-z ro2(YSZ)(SOFC)和熔融碳酸盐燃料电池的氧化镍电极(MCFC)，而低温燃料电池主要由气体扩散层支撑的薄层催化剂材料组成，如磷酸燃料电池的铂电极(PAFC)和质子交换膜燃料电池(PEMFC)。

2.电解质隔膜

电解质膜的主要作用是隔离氧化剂和还原剂，传导离子，所以电解质膜越薄越好，但强度也要考虑进去。就目前的技术而言，其厚度一般在几十毫米到几百毫米左右。关于材料，目前主要有两个发展方向。一种是用石棉膜、SiC膜、LiAlO3膜等绝缘材料制作多孔隔膜，然后浸入熔融的锂-碳酸钾、氢氧化钾、磷酸中，使其附着在隔膜孔上。另一种是使用全氟磺酸树脂(如PEMFC)和YSZ(如SOFC)。

3.集电器

集流体又称双极板，具有收集电流、分离氧化剂和还原剂、引导反应气体等功能。集流体的性能主要取决于其材料特性、流场设计和加工工艺。