プロトン交換膜燃料電池とは何ですか？

protonプロトン交換膜燃料電池（PEMFC）は、水素と酸素を使用して電気エネルギーを解放する燃料電池です。その際立った特徴は、電子ではなくプロトンの通過を可能にする膜電極アセンブリ（MEA）と呼ばれる電解質膜です。プロトン交換膜燃料電池には、静止した燃料電池と携帯用燃料電池の両方として潜在的な用途があります。電流は、測定陽極側とそのカソード側から流れます。プロトン交換膜燃料電池は、水素ガスをMeasアノード側に供給し、水素原子を電子とプロトンに分割します。これは、式で示されるプロセス：H2- 2E- + 2H +です。この反応の陽子は、MEAを通ってその陰極側に移動し、電子は外部回路を通って測定カソード側に通過します。これらのプロセスの組み合わせにより、電流が作成されます。proton陽子交換膜燃料電池は、MEAのカソード側に酸素ガスも供給します。二原子酸素（O2）の分子を酸素原子に分割できる場合、MEAを通過するプロトンはこれらの酸素原子と反応して水の分子を形成できます。この反応は、方程式：O + 2H + + 2E-H

2

O。

MEAは、電力を生成するためにいくつかの基準を満たさなければなりません。水素や酸素ガスがそれを通過できるようにすることはできません。MEAはまた、アノード側への酸化効果と陰極側の低下効果に抵抗することもできなければなりません。しかし、プラチナ触媒を伴う酸素分子を分割すると、大きな電気損失が生じます。プラチナ触媒の追加の問題は、非常に少量の二酸化炭素がパフォーマンスを大幅に低下させることです。科学者は、2010年の時点で酸素分子を分割するための実用的な触媒を発見していませんでしたが、炭素、鉄、窒素で構成される触媒が最も有望であることを示していました。この触媒の主な困難は、その反応速度が短期間で急速に低下することです。water水はまた、プロトン交換膜燃料電池の電気損失を引き起こします。燃料電池は、余分な水がMEAに浸水するのを防ぐ必要がありますが、MEAが乾燥しないように十分な水を許可する必要があります。水がMEAのカソード側に引き付けられるため、プロトン交換膜燃料電池の水管理は困難です。エレクトロ浸透圧ポンプは、この問題の可能な解決策の1つです。