质子交换膜燃料电池

工作原理
    PEMFC即质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cell)的英文缩写。PEMFC发电在原理上相当于水电解的“逆”装置。其单电池由阳极、阴极和质子交换膜组成，阳极为氢燃料发生氧化的场所，阴极为氧化剂还原的场所，两极都含有加速电极电化学反应的催化剂，质子交换膜作为电解质。工作时相当于一直流电源，其阳极即电源负极，阴极为电源正极。 　　

　　两电极的反应分别为： 　　阳极(负极)：2H2-4e=4H+ 　　阴极(正极)：O2+4e+4H+=2H2O 　　

　　注意所有的电子e都省略了负号上标。由于质子交换膜只能传导质子,因此氢质子可直接穿过质子交换膜到达阴极，而电子只能通过外电路才能到达阴极。当电子通过外电路流向阴极时就产生了直流电。以阳极为参考时，阴极电位为1.23V。也即每一PEMFC单电池的发电电压理论上限为1.23V。接有负载时输出电压取决于输出电流密度，通常在0.5～1V 之间。将多个PEMFC单电池层叠组合就能构成输出电压满足实际负载需要的PEMFC电堆。