文 献 综 述 1.燃料电池概述 1.1引言 燃料电池是把化学反应的化学能直接转换成电能的装置，与传统电池相比有许多相似之处，而他们的不同之处在于，电池是能量储存装置，燃料电池是能量转换装置。

自19世纪初，格罗夫(W.R.Grove)发表了全世界第一篇有关燃料电池研究的报告以来， ,100 多年间燃料电池技术得到了一定的发展。

在大量的研究过程中发现，燃料电池可以等温地按电化学方式直接将化学能转化为电能，且不受卡诺循环的限制，能量转化效率高达（40%~60%），实际使用效率则是普通内燃机的 2～3 倍。

另外，它还具有原料来源广泛、排气干净、噪音低、对环境友好等优点，几乎不排放氮的氧化物和硫的氧化物，二氧化碳的排放量也比常规发电厂减少40%以上，是一种绿色能源技术。

1.2燃料电池分类 燃料电池通过电解质，可以分为五类：①碱性燃料电池（Alkaline Fuel Cell，AFC）；②磷酸型燃料电池（Phosphoric Acid Fuel Cell，PAFC）；③熔融碳酸盐燃料电池（Molten Carbonate Fuel Cell，MCFC）；④固体氧化物燃料电池（Solid Oxide Fuel Cell，SOFC）；⑤质子交换膜燃料电池（Proton Exchange Membrane Fuel Cell，PEMFC）。

本文主要介绍质子交换膜燃料电池（PEMFC）。

2.质子交换膜燃料电池 2.1 质子交换膜燃料电池的原理与概念 质子交换膜燃料电池，顾名思义，是采用质子交换膜（PEM）作为电解质的一种燃料电池[4]。

一般来说，PEMFC以磺酸型固体聚合物为电解质，Pt/C或Pt-Ru/C为电催化剂，氢或净化重整气为燃料，空气或或纯氧为氧化剂，带有气体流动通道的石墨或表面改性金属为双极板。

图2-1为PEMFC示意图。

图2-1质子交换膜燃料电池示意图 在PEMFC中，电解质将电池分割成阴极与阳极两部分。