MEA

膜電極接合体

MEAはPEFC の重要な部品です

MEA(膜電極接合体) は燃料電池の心臓部であり、燃料 である水素と空気中の酸素を電気エネルギーに変換する電気化学反応を促進します

MEA の構成材料

カソード電極

PEM(プロトン交換膜)の両側に配置された触媒層のうち酸素の供給側をカソード電極といい酸素還元反応を促進します。空気中の酸素・アノード側からPEMを通って移動してきたプロトン(H+)・外部回路を通って移動してきた電子とが結合して水を形成します。 カソード触媒はアノード触媒と同様に、カーボン担体上に担持された白金ナノ粒子で構成されています。特にカソード側での酸素還元反応の活性化エネルギーが大きいため、より高活性なカソード触媒が求められます。

プロトン交換膜 (PEM)

PEM は、燃料電池セルの中心部に使われいるアノード とカソード を分離する選択的イオン伝導性機能をもった薄膜の材料で アノードとカソード間のガスの遮断・電子の通過を阻止する一方で、プロトン (H+ ) のみ通過させます。 PEM は、燃料電池内で起こる電気化学反応の重要なステップであるプロトン(H⁺)輸送に必要不可欠です。

アノード電極

PEM(プロトン交換膜)の両側に配置された触媒層のうち水素の供給側をアノード電極といい、水素の酸化反応を促進します。燃料 である水素はプロトン(H⁺)と電子に分かれます。 プロトンはPEM(プロトン交換膜)を通って、また、電子は外部回路を通ってそれぞれカソード側へ移動します。アノード触媒はカソード触媒と同様に、カーボン担体上に担持された白金ナノ粒子で構成されています。

ガス拡散層(GDL)

GDL(ガス拡散層) は 水素や空気を触媒層に拡散させ、化学反応により生じた電子を効率的に集電するとともに、生成水を最適に排水させるといった機能をもつ重要な部材です。