[科普中国]-高分子电解质燃料电池

高分子电解质燃料电池是指将可保持离子传导性的氟树脂高分子膜用作为电解质而使用的，在里表涂布了炭微粒而形成电极膜，在此炭粒子表面为促进反应而采用了白金触媒，为进一步提高电解质膜的密着性，改善离子的传导性，在炭粒子的周围形成了和电解质相同材料的氟树脂高分子膜。

简介高分子电解质燃料电池是指将可保持离子传导性的氟树脂高分子膜用作为电解质而使用的，在里表涂布了炭微粒而形成电极膜，在此炭粒子表面为促进反应而采用了白金触媒，为进一步提高电解质膜的密着性，改善离子的传导性，在炭粒子的周围形成了和电解质相同材料的氟树脂高分子膜1。

制作方法原先的制法，是首先将炭粒子浸在白金溶液后于500℃ ~600℃的温度下对在表面析出的白金微粒子进行干燥;进一步把炭分子分散在高分子电解质溶液中，这意味着在高分子电解质表面进行涂复2。

制作问题原先的制法有两个问题，其一是炭粒子表面的白金触媒微粒子直径为20nm大小是由不少白金原子凝集而成。如可将白金原子分散，即用同量的白金，但使反应表面积增加。换句话说，同样的表面积，就能够减少白金的用量了。另一个问题是减少无益于反应的白金的存在。炭粒子表面的高分子电解质膜中，有对离子传导有益的原子团，也存有对反应无助的高分子骨格部份。存在于这些部份骨格部分的白金，对反应无疑是个浪费1。

质子交换膜燃料电池质子交换膜燃料电池发电技术，以氢气或者甲醇作为燃料，将燃料的化学能直接转变成电能，能量密度高，无噪音，对环境无污染，是一种很有前途的高效能源技术1。

质子交换膜燃料电池用的质子交换膜，主要是美国杜邦公司生产的全氟磺酸型NF膜Nafion,以及加拿大道公司生产的DOW膜。这些全氟磺酸膜具有质子导电性好，耐腐蚀性高，寿命长等特点。但是这些膜具有价格高(800美金/㎡)，应用温度低(