Ηλεκτρόδιο μεμβράνης στην κυψέλη καυσίμου

Το ηλεκτρόδιο μεμβράνης (MEA) είναι το βασικό μέρος της κυψέλης καυσίμου, είναι η κύρια θέση ηλεκτροχημικής αντίδρασης μεταξύ καυσίμου και οξυγόνου.Η απόδοση του ηλεκτροδίου μεμβράνης καθορίζει άμεσα τη λειτουργία και την απόδοση της κυψέλης καυσίμου.Επομένως, για τον αισθητήρα ρωγμής που βασίζεται στην αρχή της ηλεκτροχημικής αντίδρασης των κυψελών καυσίμου, μόνο το ηλεκτρόδιο μεμβράνης με καλή απόδοση μπορεί να πραγματοποιήσει την ηλεκτροχημική αντίδραση ομαλά, έτσι ώστε να διασφαλιστεί η ευαισθησία στο οξυγόνο της καθόδου αέρα των κυψελών καυσίμου.Η ευαισθησία των κυψελών καυσίμου στο οξυγόνο είναι η βασική αρχή λειτουργίας των αισθητήρων ρωγμών που βασίζεται στην ηλεκτροχημεία των κυψελών καυσίμου.Η καλή ευαισθησία στο οξυγόνο καθορίζει την ακρίβεια ανίχνευσης του νέου αισθητήρα για ρωγμές στη διαπερατή εξωτερική επιφάνεια.Ένα ηλεκτρόδιο μεμβράνης αποτελείται συνήθως από τρία κύρια μέρη: μια μεμβράνη ηλεκτρολύτη, μια άνοδο σε άμεση επαφή με το καύσιμο και μια κάθοδο σε επαφή με τον αέρα (οξυγόνο).

Επί του παρόντος, το ηλεκτρόδιο μεμβράνης που χρησιμοποιείται στις κυψέλες καυσίμου είναι ένα είδος ηλεκτροδίου διάχυσης πολλαπλών καναλιών, το οποίο περιλαμβάνει γενικά δύο μέρη: το καταλυτικό στρώμα και το στρώμα διάχυσης.Το καταλυτικό στρώμα είναι το σημείο όπου λαμβάνει χώρα η ηλεκτροχημική αντίδραση στη διεπαφή τριών φάσεων και το στρώμα διάχυσης λειτουργεί ως το υλικό που χρειάζεται για να υποστηρίξει το καταλυτικό στρώμα, να συλλέξει το ρεύμα και να μεταφέρει την ηλεκτροχημική αντίδραση.Επομένως, τα ηλεκτρόδια μεμβράνης πρέπει να έχουν συνεχή κανάλια για πρωτόνια, ηλεκτρόνια, αντιδρώντα και προϊόντα.Το στρώμα διάχυσης είναι κυρίως χαρτί άνθρακα ή ύφασμα άνθρακα επικαλυμμένο με μικροπορώδες στρώμα.Η μεμβράνη ηλεκτρολύτη χρησιμοποιεί συνήθως τη μεμβράνη ανταλλαγής πρωτονίων εξ ολοκλήρου του σουλφονικού οξέος.