เมมเบรนอิเล็กโทรดในเซลล์เชื้อเพลิง

อิเล็กโทรดเมมเบรน (MEA) เป็นส่วนหลักของเซลล์เชื้อเพลิง เป็นจุดหลักของปฏิกิริยาไฟฟ้าเคมีระหว่างเชื้อเพลิงและออกซิเจนประสิทธิภาพของเมมเบรนอิเล็กโทรดกำหนดการทำงานและประสิทธิภาพของเซลล์เชื้อเพลิงโดยตรงดังนั้นสำหรับเซ็นเซอร์การแตกตามหลักการปฏิกิริยาไฟฟ้าเคมีของเซลล์เชื้อเพลิง เฉพาะอิเล็กโทรดเมมเบรนที่มีประสิทธิภาพดีเท่านั้นที่สามารถทำปฏิกิริยาไฟฟ้าเคมีได้อย่างราบรื่น เพื่อให้มั่นใจถึงความไวต่อออกซิเจนของแคโทดอากาศของเซลล์เชื้อเพลิงความไวของเซลล์เชื้อเพลิงต่อออกซิเจนคือหลักการทำงานพื้นฐานของเซ็นเซอร์รอยร้าวตามเคมีไฟฟ้าของเซลล์เชื้อเพลิงความไวต่อออกซิเจนที่ดีจะกำหนดความแม่นยำในการตรวจจับของเซ็นเซอร์ใหม่สำหรับรอยร้าวบนพื้นผิวด้านนอกที่ซึมผ่านได้อิเล็กโทรดเมมเบรนมักประกอบด้วยสามส่วนหลัก: เมมเบรนอิเล็กโทรไลต์ ขั้วบวกที่สัมผัสกับเชื้อเพลิงโดยตรง และแคโทดที่สัมผัสกับอากาศ (ออกซิเจน)

ในปัจจุบัน อิเล็กโทรดเมมเบรนที่ใช้ในเซลล์เชื้อเพลิงเป็นอิเล็กโทรดการแพร่กระจายแบบหลายช่อง ซึ่งโดยทั่วไปประกอบด้วยสองส่วน: ชั้นตัวเร่งปฏิกิริยาและชั้นการแพร่กระจายชั้นตัวเร่งปฏิกิริยาเป็นที่ซึ่งปฏิกิริยาเคมีไฟฟ้าเกิดขึ้นที่ส่วนต่อประสานสามเฟส และชั้นการแพร่กระจายทำหน้าที่เป็นวัสดุที่จำเป็นในการรองรับชั้นตัวเร่งปฏิกิริยา รวบรวมกระแส และถ่ายโอนปฏิกิริยาเคมีไฟฟ้าดังนั้นเมมเบรนอิเล็กโทรดจำเป็นต้องมีช่องทางต่อเนื่องสำหรับโปรตอน อิเล็กตรอน สารตั้งต้น และผลิตภัณฑ์ชั้นการแพร่กระจายส่วนใหญ่เป็นกระดาษคาร์บอนหรือผ้าคาร์บอนเคลือบด้วยชั้นพรุนขนาดเล็กเมมเบรนอิเล็กโทรไลต์มักใช้เมมเบรนแลกเปลี่ยนโปรตอนของกรดซัลโฟนิกทั้งหมด