PEMFC

質(zhì)子交換膜燃料電池（PEMFC）使用水基的酸性聚合物膜作為其電解質(zhì)，具有鉑基電極。PEMFC電池在相對低的溫度（低于100攝氏度）下操作并且可以定制電輸出以滿足動態(tài)功率需求。由于相對低的溫度和使用基于貴金屬的電極，這些電池必須在純氫氣下操作。PEMFC電池是目前用于輕型車輛和材料處理車輛的領(lǐng)先技術(shù)，并且在較小程度上用于固定和其它應用。PEMFC燃料電池有時也稱為聚合物電解質(zhì)膜燃料電池（也稱為PEMFC）。

氫燃料在陽極處被處理，其中電子與鉑基催化劑的表面上的質(zhì)子分離。質(zhì)子通過膜到達電池的陰極側(cè)，同時電子在外部電路中行進，產(chǎn)生電池的電輸出。在陰極側(cè)，另一個貴金屬電極將質(zhì)子和電子與氧氣結(jié)合以產(chǎn)生水，其作為唯一的廢物排出;氧可以以純化形式提供，或者在電極處直接從空氣中提取。

在升高的溫度下操作的PEMFC的變體被稱為高溫PEMFC（HTPEMFC）。通過將電解質(zhì)從水基改變?yōu)榛诘V物酸的系統(tǒng)，HTPEMFC可以在高達200攝氏度下操作。這克服了關(guān)于燃料純度的一些當前限制，其中HTPEMFC能夠處理含有少量一氧化碳（CO）的重整產(chǎn)物。還可以通過消除加濕器來簡化設(shè)備的平衡。

HTPEMFCs不優(yōu)于低溫PEMFC;兩種技術(shù)都在其優(yōu)勢所在的地方找到了利基。下表總結(jié)了兩種PEMFC變量之間的差異：

DMFC

直接甲醇燃料電池（DMFC）是一套相對較新的燃料電池技術(shù);它是在20世紀90年代由美國的幾個機構(gòu)的研究人員發(fā)明和開發(fā)的，包括NASA和噴氣推進實驗室。它類似于PEM電池，因為它使用聚合物膜作為電解質(zhì)。然而，DMFC陽極上的鉑-釕催化劑能夠從液體甲醇中吸收氫，消除了對燃料重整器的需要。因此純甲醇可以用作燃料，因此名稱。

甲醇作為燃料提供了幾個優(yōu)點。它是便宜的，但具有相對高的能量密度，并且可以容易地運輸和儲存。其可以從可以保持充滿的儲液器或者在可以在使用時快速更換的盒中供應到燃料電池單元。

DMFC在60℃至130℃的溫度范圍內(nèi)工作，并且傾向于用于具有適度功率要求的應用，例如移動電子設(shè)備或充電器和便攜式電源組。在各個國家中看到商業(yè)牽引的DMFC的一個特定應用是用于材料搬運車輛的DMFC動力單元的使用。許多這些單元已經(jīng)銷售到商業(yè)倉庫，其中叉車通常用電池組供電。通過切換到燃料電池，倉庫可以在幾分鐘內(nèi)為其卡車加油，與為電池充電所需的時間相比。燃料電池還消除了對倉庫內(nèi)的電池充電基礎(chǔ)設(shè)施的需要，從而使得更多的占地面積可用于其他用途。