燃料电池是利用水的电解的逆反应的"发电机"。它由正极、负极和夹在正负极中间的电解质板所组成。较初，电解质板是利用电解质渗入多孔的板而形成，2013年正发展为直接使用固体的电解质。工作时向负极供给燃料（氢），向正极供给氧化剂（空气，起作用的成分为氧气）。氢在负极分解成正离子H+和电子e-。当氢离子进入电解液中，而电子就沿外部电路移向正极。用电的负载就接在外部电路中。在正极上，空气中的氧同电解液中的氢离子吸收抵达正极上的电子形成水。这正是水的电解反应的逆过程。此过程水可以得到重复利用，发电原理与可夜间使用的太阳能电池有异曲同工之妙。燃料电池的电极材料一般为惰性电极，具有很强的催化活性，如铂电极、活性碳电极等。质子交换膜作用是分隔燃料和氧化剂、传导质子和绝缘电子。江苏膜加湿器Fumatech膜官网
质子交换膜燃料电池(pemfc)，具有零污染、转化效率高、功率密度大、噪音低、可再生等特点，已成为被全球寄予厚望的绿色能源。甚至有人认为，质子交换燃料电池是人类未来能源的主要解决方案。质子交换膜主要用于交通运输、便携式电源等领域，特别是电动汽车行业，被认为是燃料电池的较佳利用形式。影响燃料电池汽车发展较大的因素是居高不下的成本问题，使用昂贵的质子交换膜、贵金属铂作为催化剂、石墨双极板高昂的加工成本等，导致质子交换膜燃料电池成本约为汽油、柴油发动机成本的10～20倍。江苏氧化还原液流电池Fumatech膜物质分离怎么样燃料电池的电极是燃料发生氧化反应与氧化剂发生还原反应的电化学反应场所。
基膜两侧分别引入阴、阳离子交换基团法的基本过程是在聚合物基膜两侧分别用化学反应方法引入阴、阳离子交换基团而制得双极膜。比如，将聚乙烯膜浸吸苯乙烯、二乙烯苯及过氧化苯甲酰的混合溶液制得基膜，通过覆盖保护的方法，一侧氯磺化、水解得阳膜层，另一侧氯甲基化、胺化得阴膜层。该法很关键的一项技术是要控制好阴、阳膜层的厚度并且使两者的界面平行于膜表面且两者不相互渗透。所以基膜必须均质平整，同时对磺化时间和氯甲基化时间加以控制。这种方法制得的双极膜，即使工作相当长时间后，也不会在两膜层出现气泡或液泡，两膜层不会分离，离子交换基团基本不会损失。一膜层在另一膜层上电沉积成型法的基本过程是将离子交换膜组装在电解槽中，电解液里悬浮电性相反的离子交换树脂粉末，通直流电使树脂粒子沉积在膜的表面形成双极膜。有研究者发现，沉积在膜表面的树脂粒吸着牢靠，即使倒换电极方向或者通入浓盐水，树脂粒子也不会轻易脱落。
离子交换膜是一种含离子基团的、对溶液的的离子具有选择透过功能的膜，通常由高分子材料制成。因为一般在应用时主要是利用它的离子选择透过性，所以也称为离子选择透过性膜。离子选择性电极是一类利用膜电势测定溶液中离子的活度或浓度的电化学传感器，当它和含待测离子的溶液接触时，在它的敏感膜和溶液的相界面上产生与该离子活度直接有关的膜电势。电极膜对特定的离子具有选择性响应，电极膜的电位与待测离子含量之间的关系符合能斯特公式。这类电极由于具有选择性好、平衡时间短的特点，是电位分析法用得较多的指示电极。燃料电池工作时，燃料和氧化剂由外部供给，进行反应。
双极膜虽然是一种新膜(与其他高分子膜200余年发展历史相比而言)，但它的研究可追溯到50年代中期。其发展过程可划分为三个阶段：第1阶段50年代中期至80年代初期，这是双极膜发展十分缓慢的时期，双极膜只是由两片阴阳离子膜直接压制，性能很差，水分解电压比理论压降高几十倍，应用研究是以水解离为基础的实验室阶段；第二阶段从80年代初至90初，由于双极膜制备技术的改进，成功地研制了单片型双极膜，其性能很大程度的提高，已经在制酸碱和脱硫技术得到了成功应用，这一阶段出现了商品双极膜；从90年代初至今是双极膜得到迅猛发展的时期，随着对双极膜工作过程机理的深入研究，从膜结构、膜材料和制备过程上进行了重大改进，使制得的双极性膜在性能上有较大提高，其中主要是对阴膜和阳膜接触界面的改进，从较初简单的“层压型”或“涂层型”结构到80年代初开始出现的单片型结构，随后又出现带有中间“催化层”的复杂结构。从理论上来讲,只要连续供给燃料,燃料电池便能连续发电。山东氧化还原液流电池Fumatech膜技术怎么样
均相离子交换膜均相离子交换膜系将活性基团引入一惰性支持物中制成。江苏膜加湿器Fumatech膜官网
离子交换膜均相膜的电化学性能较为优良，但常需其他纤维来增强，力学性能较差。非均相膜的电化学性能比均相膜差，而力学性能较优，由于疏水性的高分子成膜材料和亲水性的离子交换树脂之间粘结力弱，常存在缝隙而影响离子选择透过性。离子交换膜的膜电阻和选择透过性是膜的电化学性能的重要指标。水在膜中的渗透率就是离子在透过膜时带过去的水量。实用上水渗透率是膜的一个性能，其值愈大，在电渗析时水损失愈大，通常疏水性高分子材料膜中水渗透率远低于亲水性高分子材料膜。江苏膜加湿器Fumatech膜官网
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