PEM → Proton Exchange Membrane;
Membran, die Anode und Kathode trennt, aber Wasserstoffionen [H+] hindurchlässt
Prinzip einer PEM-Brennstoffzelle.
- benötigt Wasserstoff [der "Brennstoff"] und Luftsauerstoff
- arbeitet bei ca. 80°C
- an der Anode werden Wasserstoffmoleküle in Wasserstoffionen und freie Elektronen gespalten:
2 H2 → 4 H+ + 4 e– - mit Hilfe der Elektronen werden aus Sauerstoffmolekülen an der Kathode Oxidionen, die mit den Wasserstoffionen von der Anode [passieren die Membran] Wasser bilden:
2 O2 + 4 H+ + 4 e– → 2 H2O - daher entsteht zwischen Anode und Kathode ein Stromfluss [Gleichstrom]
- als relativ kaltes Abgas entsteht lediglich Wasser und kein Kohlenstoffdioxid
- Gesamtreaktion [Redoxreaktion] ⇒ 2 H2 + O2→ 2 H2O
- da eine einzelne Brennstoffzelle nur ca.1,23 V liefert, werden viele davon in Reihe zu einen Brennstoffzellen-Stapeln [Stack] verbunden