燃料与氧化剂的化学能通过电化学反应直接转换成电能的发电装置。燃料电池理论上可在接近100%的热效率下运行，具有很高的经济性。目前实际运行的各种燃料电池，由于种种技术因素的限制，再考虑整个装置系统的耗能，总的转换效率多在45%～60%范围内，如考虑排热利用可达80%以上。此外，燃料电池装置不含或含有很少的运动部件，工作可靠，较少需要维修，且... 【查看详情】

氢氧燃料电池以氢气作燃料为还原剂，氧气作氧化剂，通过燃料的燃烧反应，将化学能转变为电能的电池，与原电池的工作原理相同。氢氧燃料电池工作时，向氢电极供应氢气，同时向氧电极供应氧气。氢、氧气在电极上的催化剂作用下，通过电解质生成水。这时在氢电极上有多余的电子而带负电，在氧电极上由于缺少电子而带正电。接通电路后，这一类似于燃烧的反应过程就能连续... 【查看详情】

质子交换膜(ProtonExchangeMembrane，PEM)是质子交换膜燃料电池（ProtonExchangeMembraneFuelCell，PEMFC）的重点部件，对电池性能起着关键作用。它不只具有阻隔作用，还具有传导质子的作用。全质子交换膜主要用氟磺酸型质子交换膜；nafion重铸膜；非氟聚合物质子交换膜；新型复合质子交换膜等... 【查看详情】

离子交换膜均相膜的电化学性能较为优良，但常需其他纤维来增强，力学性能较差。非均相膜的电化学性能比均相膜差，而力学性能较优，由于疏水性的高分子成膜材料和亲水性的离子交换树脂之间粘结力弱，常存在缝隙而影响离子选择透过性。离子交换膜的膜电阻和选择透过性是膜的电化学性能的重要指标。水在膜中的渗透率就是离子在透过膜时带过去的水量。实用上水渗透率是膜... 【查看详情】

离子交换树脂是一种带有官能团的网络结构高分子化合物。由不溶性三维空网状骨架组成，离子交换树脂属于非均相膜均相膜。耐污染性和抗冲击性差，阳离子交换膜的交换机理和阳离子交换树脂的交换，离子交换膜可分为均质膜和非均质膜。高压操作上聚三氟乙烯，功能不同且不溶于酸，也就是用钠离子代替水中的钙，那么这种阳离子交换树脂和阳离子交换膜有什么区别呢？反渗透... 【查看详情】

基膜两侧分别引入阴、阳离子交换基团法的基本过程是在聚合物基膜两侧分别用化学反应方法引入阴、阳离子交换基团而制得双极膜。比如，将聚乙烯膜浸吸苯乙烯、二乙烯苯及过氧化苯甲酰的混合溶液制得基膜，通过覆盖保护的方法，一侧氯磺化、水解得阳膜层，另一侧氯甲基化、胺化得阴膜层。该法很关键的一项技术是要控制好阴、阳膜层的厚度并且使两者的界面平行于膜表面且... 【查看详情】

提高膜的含水量，可使膜的导电能力增加，但由于膜的溶胀会合螈选择性下降，一般膜的含水量约为20%－40%左右。导电性（膜电阻）一般用电导率或电阻率表示，也常用膜面电阻即单位膜面积的电阻表示。对电阻的表示因用途而异。一般讲，在不影响其他性能的情况下电阻越小越好，以降低电能消耗。膜电阻与膜结构和膜厚度有关，此外还与外界溶液及温度有关。选择透过性... 【查看详情】

质子交换膜制作双极板的材料为降低成本，改进加工性能，开发出了模铸石墨双极板。模铸石墨双极板制备简单，但模铸双极板的导电性不如纯石墨板，黏结材料的降解还可能影响双极板的寿命，并且在加工细流道和脱模过程中也存在困难。金属双极板的优点是适于规模生产，而且成本较低。但金属双极板需要解决的关键问题是提高它的耐腐蚀能力。为改善其在电池工作条件下的抗腐... 【查看详情】

质子交换膜燃料电池(PEMFC)由于具有能量转化率高、环保等特点而受到普遍关注。质子交换膜(PEM)作为质子交换膜燃料电池重要组件之一的关键材料，成为燃料电池研究的热点。理想的质子交换膜具有质子传导率高、气体渗透率低以及足够的机械强度、热稳定性和化学稳定性。现在主要应用的全氟磺酸型质子交换膜，质子交换膜当今应用中的弱点，分别在物理、化学方... 【查看详情】

质子交换膜与一般化学电源中使用的隔膜有很大不同，它不只是一种隔离阴阳极反应气体的隔膜材料，还是电解质和电极活性物质（电催化剂）的基底，即兼有隔膜和电解质的作用；另外，PEM还是一种选择透过性膜，在一定的温度和湿度条件下具有可选择的透过性，在质子交换膜的高分子结构中，含有多种离子基团，它只容许氢离子（氢质子）透过，而不容许氢分子及其他离子透... 【查看详情】

质子交换膜制作困难、成本高，全氟物质的合成和磺化都非常困难，而且在成膜过程中的水解、磺化容易使聚合物变性、降解，使得成膜困难，导致成本较高；对温度和含水量要求高，膜的较佳工作温度为70～90℃，超过此温度会使其含水量急剧降低，导电性迅速下降，阻碍了通过适当提高工作温度来提高电极反应速度和克服催化剂中毒的难题；某些碳氢化合物，如甲醇等，渗透... 【查看详情】

离子交换膜是一种选择性透过的膜，比如阳离子交换膜，就只能有阳离子通过，阴离子就不行。离子交换膜的原理是通过成膜材料上面的基团，通过对离子的结合和分离，形成一条条离子通道。比如质子交换膜，通常会有一些易于质子结合的强电解质基团，比如磺酸根，质子很容易和基团结合，也很溶液分离，使得质子顺利通过膜。而驱动力可能是膜两侧的压力差、浓度差或者电势差... 【查看详情】