膜电极(Membrane Electrode Assembly, MEA)是一种电化学设备,通常用于质子交换膜燃料电池(Proton Exchange Membrane Fuel Cell, PEMFC)中,作为其核心部件。MEA提供了多相物质传递的微通道和电化学反应场所,对燃料电池的性能、成本降低以及比功率与比能量的提高至关重要。
MEA主要由以下三个部分组成:
质子交换膜(Proton Exchange Membrane, PEM):
允许质子通过,但不允许电子通过,是电化学反应发生的场所。
催化层(Catalyst Layer):
位于PEM的一侧,催化氢气和氧气发生氧化还原反应,生成水和电能。
扩散层(Diffusion Layer):
位于催化层的外侧,提供反应气体的传质通道,并起到集流体的作用。
MEA的制备技术直接影响电池性能,并且对降低电池成本和提高电池比功率与比能量至关重要。
膜电极技术不仅在能源开发领域具有重要应用价值,在日常生活中也应用于制取氢气、氧气、酸、碱以及纯水制备等方面