Kalvoelektrodi polttokennossa

Kalvoelektrodi (MEA) on polttokennon ydinosa, se on polttoaineen ja hapen välisen sähkökemiallisen reaktion pääpaikka.Kalvoelektrodin suorituskyky määrittää suoraan polttokennon toiminnan ja tehokkuuden.Siksi polttokennojen sähkökemialliseen reaktioperiaatteeseen perustuvassa halkeamatunnistimessa vain hyvän suorituskyvyn omaava kalvoelektrodi voi suorittaa sähkökemiallisen reaktion sujuvasti, jotta voidaan varmistaa polttokennojen ilmakatodin happiherkkyys.Polttokennojen happiherkkyys on polttokennojen sähkökemiaan perustuvien halkeamien perustoimintaperiaate.Hyvä happiherkkyys määrittää uuden anturin tunnistustarkkuuden läpäisevän ulkopinnan halkeamien varalta.Kalvoelektrodi koostuu yleensä kolmesta pääosasta: elektrolyyttikalvosta, anodista, joka on suorassa kosketuksessa polttoaineen kanssa, ja katodista, joka on kosketuksessa ilman (hapen) kanssa.

Tällä hetkellä polttokennoissa käytettävä kalvoelektrodi on eräänlainen monikanavainen diffuusioelektrodi, joka sisältää yleensä kaksi osaa: katalyyttisen kerroksen ja diffuusiokerroksen.Katalyyttisessä kerroksessa tapahtuu sähkökemiallinen reaktio kolmivaiheisessa rajapinnassa, ja diffuusiokerros toimii materiaalina, jota tarvitaan tukemaan katalyyttistä kerrosta, keräämään virtaa ja siirtämään sähkökemiallista reaktiota.Siksi kalvoelektrodeissa on oltava jatkuvat kanavat protoneille, elektroneille, lähtöaineille ja tuotteille.Diffuusiokerros on enimmäkseen hiilipaperia tai mikrohuokoisella kerroksella päällystettyä hiilikangasta.Elektrolyyttikalvossa käytetään yleensä täysin kaasua sisältävää sulfonihappoprotoninvaihtokalvoa.