燃料电池的关键材料是什么？

（一）电极

电极其实是为了实现燃料氧化和氧化剂还原的电化学反应发生提供的场所。一般情况下，电极的厚度是0.2～0.5mm。电极基本上分为两层：a.扩散层或者是叫作支撑层，这一层主要是凭借着导电多孔的材料制备将催化剂层、传导气体和反应物以及收集电流支撑起来。b.催化剂层，这一层主要是由电催化剂和像是聚四氟乙烯的这种防水剂构成的制备，一般情况下的厚度仅仅为几微米至数十微米。除非有特殊的要求才会达到0.2～0.5mm的厚度。有的时候会在电极内嵌入一定数目的导电网，这样可以改善电极的导电性能。其实电极的性能主要就是受电催化剂的性能、电极的制备技术以及电极材料的选择这三个方面的影响。

（二）隔膜

隔膜主要是起到氧化剂和还原剂进行分隔，并且还促进离子传导的作用。一般情况下，隔膜的厚度是零点几毫米，这主要是为了使欧姆电阻减少。制备技术和隔膜的材料是隔膜性能的主要影响因素。目前，隔膜应用于电池主要分为两种：a.像是石棉膜、偏铝酸锂膜和碳化硅等的绝缘材料制备的多孔膜，它的导电离子主要是氢氧根离子、碳酸根离子以及氢离子；b.像是质子交换膜燃料电池中采用的全氟磺酸树脂膜的离子交换膜，这种隔膜的导电离子主要是氢离子。

（三）集流板

集流板的别称是双极板，集流板的主要作用是电流收集以及将氧化剂和还原剂分隔。不仅如此，它还可以把像是氢或者氧这样的反应物平均的分配到电极的各个地方，然后将这些传递到电极催化剂层，进而完成电化学反应。影响集流板性能的主要因素有：第一，材料的选择；第二，流体流动的流场设计；第三，加工的技术。(www.xing528.com)

目前，已经研发出各种类型的燃料电池。一般的分类方法就是按照电池采用的电解质分类。因此，燃料电池主要可以分为以下几类：a.以氢氧化钾为电解质的碱性燃料电池；b.以浓磷酸为电解质的磷酸型燃料电池；c.以全氟或部分氟化的磺酸型质子交换膜为电解质的质子交换膜燃料电池；d.以熔融的锂—钾碳酸盐或锂—钠碳酸盐为电解质的熔融碳酸盐型燃料电池；e.以氧化钇稳定的氧化锆膜为电解质的固体氧化物燃料电池。如表19所示，这是各类燃料电池的技术状态。

表19　燃料电池的技术状态与主要研制单位

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