燃料電池の膜電極

膜電極 (MEA) は燃料電池のコア部分であり、燃料と酸素の間の電気化学反応の主要な場所です。膜電極の性能は、燃料電池の機能と効率を直接決定します。したがって、燃料電池の電気化学反応原理に基づく亀裂センサーの場合、性能の良い膜電極のみが電気化学反応をスムーズに実行でき、燃料電池の空気陰極の酸素感度を確保できます。酸素に対する燃料電池の感度は、燃料電池の電気化学に基づく亀裂センサーの基本的な動作原理です。良好な酸素感度は、透過性外面の亀裂に対する新しいセンサーの検出精度を決定します。膜電極は通常、電解質膜、燃料と直接接触するアノード、空気 (酸素) と接触するカソードの 3 つの主要部分で構成されます。

現在、燃料電池に使用されている膜電極は一種のマルチチャネル拡散電極であり、通常、触媒層と拡散層の 2 つの部分で構成されています。触媒層は、電気化学反応が三相界面で発生する場所であり、拡散層は、触媒層をサポートし、電流を収集し、電気化学反応を伝達するために必要な材料として機能します。したがって、膜電極には、プロトン、電子、反応物、および生成物のための連続チャネルが必要です。拡散層は、ほとんどが微多孔層でコーティングされたカーボン紙またはカーボンクロスです。電解質膜は、通常、オールガススルホン酸プロトン交換膜を使用しています。