Membraanelektrode in brandstofcel

De membraanelektrode (MEA) is het kerngedeelte van de brandstofcel, het is de belangrijkste plaats van elektrochemische reactie tussen brandstof en zuurstof.De prestaties van de membraanelektrode bepalen rechtstreeks de functie en efficiëntie van de brandstofcel.Daarom kan voor de scheursensor op basis van het elektrochemische reactieprincipe van brandstofcellen alleen de membraanelektrode met goede prestaties de elektrochemische reactie soepel uitvoeren, om de zuurstofgevoeligheid van de luchtkathode van brandstofcellen te waarborgen.De gevoeligheid van brandstofcellen voor zuurstof is het fundamentele werkingsprincipe van scheursensoren op basis van brandstofcelelektrochemie.Een goede zuurstofgevoeligheid bepaalt de detectienauwkeurigheid van de nieuwe sensor voor scheuren op het doorlatende buitenoppervlak.Een membraanelektrode bestaat meestal uit drie hoofdonderdelen: een elektrolytmembraan, een anode in direct contact met brandstof en een kathode in contact met lucht (zuurstof).

Momenteel is de membraanelektrode die in brandstofcellen wordt gebruikt een soort meerkanaals diffusie-elektrode, die over het algemeen uit twee delen bestaat: katalytische laag en diffusielaag.De katalytische laag is waar de elektrochemische reactie plaatsvindt op het driefasige grensvlak, en de diffusielaag fungeert als het materiaal dat nodig is om de katalytische laag te ondersteunen, de stroom te verzamelen en de elektrochemische reactie over te dragen.Daarom moeten membraanelektroden continue kanalen hebben voor protonen, elektronen, reactanten en producten.De diffusielaag is meestal carbonpapier of carbondoek gecoat met een microporeuze laag.Het elektrolytmembraan gebruikt meestal het all-gas sulfonzuur protonenuitwisselingsmembraan.