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燃料电池是利用水的电解的逆反应的"发电机"。它由正极、负极和夹在正负极中间的电解质板所组成。较初，电解质板是利用电解质渗入多孔的板而形成，2013年正发展为直接使用固体的电解质。工作时向负极供给燃料（氢），向正极供给氧化剂（空气，起作用的成分为氧气）。氢在负极分解成正离子H+和电子e-。当氢离子进入电解液中，而电子就沿外部电路移向正极。用电的负载就接在外部电路中。在正极上，空气中的氧同电解液中的氢离子吸收抵达正极上的电子形成水。这正是水的电解反应的逆过程。此过程水可以得到重复利用，发电原理与可夜间使用的太阳能电池有异曲同工之妙。燃料电池的电极材料一般为惰性电极，具有很强的催化活性，如铂电极、活性碳电极等。质子交换膜有新型复合质子交换膜。Fumatech膜欢迎选购

阴离子交换膜是新型能量转换装置的重要构成部分，其使用性能是否符合要求是新能源电池能否得到商业化应用的基本前提，所以各国对阴离子交换膜的研究争先恐后，相继开发出具有不同结构、应用于不同类型电池的电解质隔膜。我国中科院化物所及各高校也纷纷加大了电池及其膜材料的研究力度，近年来也取得了一定成果，这也是我国新能源技术研究与利用的重要组成部分。离子交换膜燃料电池也称聚合物电解质燃料电池或质子交换膜燃料电池。正、负极均用载铂的催化剂电极材料直接压在膜的两边，形成所谓“零间隙”，电池结构紧凑。由于使川铂作电催化剂，可在4}一6I1℃工作。离子交换膜应有良好的离子导电能力，耐氧化，稳定性好并能防止气体穿透，常用全氟磺酸型漠，但价贵。国内Fumatech膜电化学法处理含酚废水过程中，重力环境下和重力搅拌环境下电极表面有气泡富集、废水中有气泡分散。

质子交换膜的物理、化学性质对燃料电池的性能具有极大的影响，对性能造成影响的质子交换膜的物理性质主要有：膜的厚度和单位面积质量、膜的抗拉强度、膜的含水率和膜的溶胀度。质子交换膜的电化学性质主要表现在膜的导电性能（电阻率、面电阻，电导率）和选择通过性能（透过性参数）上。膜的厚度和单位面积质量。膜的厚度和单位面积质量越低，膜的电阻越小，电池的工作电压和能量密度越大；但是如果厚度过低，会影响膜的抗控强度，甚至引起氢气的泄漏而导致电池的失效。

燃料电池是一种能量转化装置,它是按电化学原理,即原电池工作原理,等温的把贮存在燃料和氧化剂中的化学能直接转化为电能,因而实际过程是氧化还原反应。燃料电池主要由四部分组成,即阳极、阴极、电解质和外部电路。燃料气和氧化气分别由燃料电池的阳极和阴极通入。燃料气在阳极上放出电子,电子经外电路传导到阴极并与氧化气结合生成离子。离子在电场作用下,通过电解质迁移到阳极上,与燃料气反应,构成回路,产生电流。同时,由于本身的电化学反应以及电池的内阻,燃料电池还会产生一定的热量。电池的阴、阳两极除传导电子外,也作为氧化还原反应的催化剂。当燃料为碳氢化合物时,阳极要求有更高的催化活性。阴、阳两极通常为多孔结构,以便于反应气体的通入和产物排出。电解质起传递离子和分离燃料气、氧化气的作用。全氟磺酸膜化学稳定性和热稳定性好、电压降低、电导率高、机械强度高。

从近两年的文献报道看，对质子交换膜改进方法可采用以下几种方法：（1）有机/无机纳米复合质子交换膜，依靠纳米颗粒尺寸小和比表面积大的特点提高复合膜的保水能力，从而达到扩大质子交换膜燃料电池工作温度范围的目的；（2）对质子交换膜的骨架材料进行改进，针对目前较常用的Nafion®；膜的缺点，或在Nafion®膜基础上改进，或另选用新型骨架材料；（3）对膜的内部结构进行调整，特别是增加其中微孔，以使成膜方便，并解决催化剂中毒的问题。另外，除了这3种改进，现有的许多研究都或多或少的采用了纳米技术，使材料更小，性能更佳。质子交换膜具有质子电导率高和化学稳定性好的优点。产品Fumatech膜

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质子交换膜性能的好坏将直接影响燃料电池产业化进程和获得大规模应用的关键因素之一，质子交换膜是燃料电池的主要材料。为了实现燃料电池的实用化与产业化，人们在PEM的制造工艺和材料改性方面已经进行了大量的研究。目前，进一步提高PEM的使用耐久性、寿命和工作性能仍然是PEM燃料电池产业化面临的主要任务。燃料电池PEM市场还是一个新兴市场，国内外均未形成较大的规模。在燃料电池巨大的市场需求推动下，PEM必将获得进一步发展。Fumatech膜欢迎选购

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