Membranes for PEM fuel cells
Les membranes pour piles à combustible PEMFC
Résumé
Polymer membrane fuel cells are a significant component of the overall strategy for conversion of electrical energy. The membrane, a component of the fuel cell, has an essential role in its operation, in particular for transfer of protons generated at the anode by hydrogen oxidation toward the cathode, where they take part in oxygen reduction. After a short overview of the various physical and physicochemical properties of fuel cell membranes, this paper presents the main types of polymeric materials to be used depending on the temperature level considered, together with the mechanism of proton transport in these materials. The last section deals with ageing phenomena of membranes under the action of various stresses, with possible solutions to reduce the significance of ageing for the sake of improved durability of the key component.
Cet article est issu de : Sciences fondamentales | Physique Chimie par Ludivine FRANCK-LACAZE, Caroline BONNET, François LAPICQUE Résumé La pile à combustible à membrane est un maillon très important de la chaîne de la conversion électrochimique de l'énergie. La membrane, composant de la pile, possède un rôle capital dans son fonctionnement, notamment pour le transfert des protons générés à l'anode par oxydation du combustible hydrogène vers la cathode où ils participent à la réduction de l'oxygène. Après un bref rappel des propriétés physiques et physico-chimiques des membranes, cet article décrit les principaux types de matériaux polymères utilisés selon le niveau de température considéré ainsi que le principe de transport de protons dans ces matériaux. Une dernière partie traite des phénomènes de vieillissement des membranes sous l'action de différents stress ainsi que les solutions envisagées pour retarder le vieillissement et augmenter la durabilité de ce composant.