实验五质子交换膜燃料电池膜电极及单电池的制作和性能测试
1.
【实验目的】
本实验通过进行氢 /氧(空)质子交换膜燃料电池( Protonexchangemembranefuel
cell,PEMFC)关键组件膜电极 (Membraneelectrodeassembly,MEA)的制备和单电池组装及
实际演示一体化( all-in-one )燃料电池发电系统,使学生全面了解燃料电池的基本原理和制
作过程及使用方法。
2.
【
实验原理
】
燃料电池是一种通过电化学反应直接将化学能转变为低压直流电的装置,即通过燃料和
氧化剂发生电化学反应产生直流电和水。燃料电池装置从本质上说是水电解的一个逆装置。
在电解水过程中,外加电源将水电解,产生氢和氧;而在燃料电池中,则是氢和氧通过电化
学反应生成水,并释放出电能。燃料电池单体主要由四部分组成,即阳极、阴极、电解质
(质子交换膜)和外电路。图 1 为组成燃料电池的基本单元的示意图。阳极为氢电极,阴极
为氧电极,阳极和阴极上都含有一定量的催化剂(目的是用来加速电极上发生的电化学反
应),两极之间是电解质。