Membránelektróda az üzemanyagcellában

A membránelektróda (MEA) az üzemanyagcella központi része, ez az üzemanyag és az oxigén közötti elektrokémiai reakció fő helyszíne.A membránelektróda teljesítménye közvetlenül meghatározza az üzemanyagcella működését és hatékonyságát.Ezért az üzemanyagcellák elektrokémiai reakcióelvén alapuló repedésérzékelő esetében csak a jó teljesítményű membránelektróda tudja zökkenőmentesen végrehajtani az elektrokémiai reakciót, hogy biztosítsa az üzemanyagcellák levegőkatódjának oxigénérzékenységét.Az üzemanyagcellák oxigénre való érzékenysége az üzemanyagcellás elektrokémián alapuló repedésérzékelők alapvető működési elve.A jó oxigénérzékenység határozza meg az új érzékelő érzékelési pontosságát az áteresztő külső felületen lévő repedések esetén.A membránelektród általában három fő részből áll: elektrolit membránból, üzemanyaggal közvetlenül érintkező anódból és levegővel (oxigénnel) érintkező katódból.

Jelenleg az üzemanyagcellákban használt membránelektróda egyfajta többcsatornás diffúziós elektróda, amely általában két részből áll: katalitikus rétegből és diffúziós rétegből.A katalitikus rétegben az elektrokémiai reakció a háromfázisú határfelületen játszódik le, a diffúziós réteg pedig a katalitikus réteg megtámasztásához, az áram összegyűjtéséhez és az elektrokémiai reakció átviteléhez szükséges anyagként működik.Ezért a membránelektródáknak folyamatos csatornákkal kell rendelkezniük a protonok, elektronok, reagensek és termékek számára.A diffúziós réteg többnyire szénpapír vagy mikroporózus réteggel bevont szénszövet.Az elektrolit membrán általában a teljes gázból álló szulfonsav protoncserélő membránt használja.