PEMFC燃料电池课件

PEMFC燃料电池课件
一、PEMFC燃料电池的原理
2H2+O2->2H2O
在此反应中，氢气在阳极电极上发生氧化反应，产生质子和电子。

质
子穿过质子交换膜，电子则通过外电路流动，完成工作电流的输出。

在阴
极电极上，质子和电子再次结合与氧气发生还原反应，生成水。

二、PEMFC燃料电池的构造
1.阳极：阳极是PEMFC燃料电池中氢气（或其他可燃气体）的反应电极。

通常使用铂或其他催化剂作为氧化反应的催化剂。

2.阴极：阴极是反应电极中负责氧还原反应的电极。

通常也使用铂或
其他催化剂作为氧还原反应的催化剂。

3.质子交换膜：质子交换膜是PEMFC燃料电池中的关键组件，它不仅
起到分离阳极和阴极的作用，还能通过质子传递来进行电解反应。

常用的
质子交换膜材料包括聚苯乙烯磺酸树脂（Nafion）等。

4.催化剂：催化剂是PEMFC燃料电池中氧化还原反应的重要组成部分，通常采用铂或其他贵金属作为催化剂。

三、PEMFC燃料电池的工作机制
1.氢气供应：氢气从阳极侧输入电池，经过催化剂层和质子交换膜进
入电解质层，进行氧化反应。

2.氧气供应：氧气从阴极侧输入电池，通过催化剂层和质子交换膜反
应与质子结合进行还原反应。

3.质子传递：质子从阳极侧通过质子交换膜传递到阴极侧，形成了一个闭合的电子电路。

4.电子流动：电子通过外电路从阳极侧流向阴极侧，完成能量转化。

5.产生电能：在阴极侧，质子与氧气发生还原反应，产生水和释放出电能。

四、PEMFC燃料电池的应用
1.移动设备：PEMFC燃料电池可以作为移动设备的电源，提供可持续的电能供应。

充电电池相比，燃料电池具有更长的工作时间和更高的能量密度。

2.汽车：PEMFC燃料电池可以替代传统燃油发动机，成为环保低排放的汽车动力系统。

其优点包括零排放、高效率、较长的续航里程等。

总结：
PEMFC燃料电池是一种常见的燃料电池类型，采用质子交换膜作为电解质，以氢气和氧气的氧化还原反应来产生电能。

它的原理、构造和工作机制非常重要，适用于移动设备和汽车等众多领域。

PEMFC燃料电池的应用前景广阔，将为社会和环境带来积极的影响。