TRƢỜNG ĐẠI HỌC LẠC HỒNG
KHOA CÔNG NGHỆ HÓA – THỰC PHẨM
BÁO CÁO
NGHIÊN CỨU KHOA HỌC
ĐỀ TÀI:
CHẾ TẠO VẬT LIỆU XÚC TÁC ĐIỆN
HÓA NANO Pt/C ỨNG DỤNG CHO PIN
NHIÊN LIỆU METANOL TRỰC TIẾP VŨ MINH HÀO
BIÊN HÒA, THÁNG 12/2012
TRƢỜNG ĐẠI HỌC LẠC HỒNG
KHOA CÔNG NGHỆ HÓA – THỰC PHẨM
BÁO CÁO
NGHIÊN CỨU KHOA HỌC
bƣớc đi chập chững và suốt cả thời gian tham gia nghiên cứu của tôi.
Đối với các thầy cô trong khoa hóa trƣờng ĐH Lạc Hồng, tôi không biết lấy
gì để nói lên lời cám ơn trƣớc những điều kiện vô cùng thuận lợi, mà các thầy cô đã
dành cho để quá trình nghiên cứu của tôi đƣợc diễn ra và kết thúc thật tốt đẹp.
Tôi cũng xin gửi lời cám ơn đến các cơ sở, phòng thí nghiệm đã cho tôi đƣợc
làm việc ở tại những nơi đây.
Lời biết ơn cuối cùng, con xin gửi đến cha mẹ là những ngƣời đã sinh thành
và vất vả bao ngày tháng qua để con có đƣợc kết quả nhƣ ngày hôm nay. Sau cùng,
tôi xin cảm ơn vì tất cả, thiết nghĩ rằng sẽ khó mà đáp trả lại tất cả những ân tình ấy.
Song ƣớc mong mọi ngƣời sẽ đón nhận nó nhƣ lời cảm tạ chân thành nhất từ chính
bản thân tôi.
ii MỤC LỤC
LỜI CÁM ƠN i
MỤC LỤC ii
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT v
DANH MỤC BẢNG BIỂU vi
DANH SÁCH HÌNH ẢNH vii
LỜI MỞ ĐẦU 1
CHƢƠNG I: TỔNG QUAN VỀ PIN NHIÊN LIỆU VÀ XÚC TÁC ĐIỆN CỰC
TRONG PIN NHIÊN LIỆU METANOL TRỰC TIẾP 4
1.1 Tổng quan về pin nhiên liệu 4
1.1.1 Khái niệm về pin nhiên liệu 4
1.1.2 Lịch sử hình thành và phát triển của pin nhiên liệu 4
1.1.3 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của pin nhiên liệu 6
1.1.3.1 Cấu tạo 6
1.1.3.2 Nguyên lý hoạt động 7
1.1.4 Hệ thống pin nhiên liệu 8
1.3.4.1 Phƣơng pháp Polyol 20
1.3.4.2 Phƣơng pháp tẩm trên chất mang 20
1.3.4.3 Phƣơng pháp kết tủa 22
1.3.4.4 Phƣơng pháp trộn cơ học 22
CHƢƠNG II: THỰC NGHIỆM 23
2.1 Hóa chất 23
2.1.1 Một số loại hóa chất sử dụng 23
2.1.2 Thiết bị sử dụng 23
2.2 Chuẩn bị một số dung dịch cho quá trình thí nhiệm 24
2.2.1 Pha dung dịch HNO
3
với nồng độ khác nhau 24
2.2.2 Pha dung dịch H
2
SO
4
0,5M 25
2.2.3 Pha dung dịch H
2
SO
4
0,5M trong CH
3
OH 1M 25
2.3 Xử lý nguồn Carbon Vulcan XC-72R 25
iv
2.4 Chế tạo vật liệu xúc tác điện hóa bằng phƣơng pháp Polyol 25
2.5 Điều chế vật liệu xúc tác điện cực Pt/VulcanXC-72R theo phƣơng pháp
Polyol đun truyền thống 26
O) 45
3.3.2 Ảnh hƣởng của sự thay đổi pH trong môi trƣờng điều chế 47
3.3.3 Kết quả phân tích ảnh TEM (Transmission electron microscopy) 49
3.4 So sánh khả năng xúc tác của chất mang carbon không xử lý và xử lý 50
3.4.1 Kết quả phân tích XRD (X-ray diffaction) 50
3.4.2 Kết quả diện tích bề mặt của vật liệu xúc tác điện cực 52
3.4.3 Kết quả và phân tích ảnh SEM (Scaning electron microscopy) 53
3.4.4 So sánh về khả năng xúc tác điện hóa 54
KẾT QUẢ VÀ KIẾN NGHỊ 56
TÀI LIỆU THAM KHẢO
v
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
BET Máy đo diện tích bề mặt
CV Phƣơng pháp quét thế vòng tuần hoàn (Cyclic voltammetry)
Eb Thế oxy hóa cực đại trên đƣờng quét về (V)
Ef Thế oxy hóa cực đại trên đƣờng quét tới (V)
i
pa
Mật độ dòng của mũi trên đƣờng quét tới tính theo diện tích
điện cực (mA/cm
2
)
i
pc
Mật độ dòng của mũi trên đƣờng quét về tính theo diện tích
điện cực (mA/cm
2
)
Bảng 3.1: Hoạt tính của vật liệu nanocomposit Pt/VulcanXC-72R xử lý và không
xử lý trong dung dịch HNO
3
với những nồng độ khác nhau 36
Bảng 3.2: Hoạt tính xúc tác của vật liệu nanocomposit Pt/Vulcan XC-72R đã xử lý
và không xử lý trong những khoảng thời gian khác nhau 39
Bảng 3.3 Hoạt tính xúc tác của vật liệu nanocomposit Pt/VC với sự thay đổi thành
phần khối lƣợng của tiền chất H
2
PtCl
6
.6H
2
O 40
Bảng 3.4: Hoạt tính xúc tác của vật liệu nanocomposit Pt/VC với môi trƣờng pH
khác nhau 42
Bảng 3.5: Hoạt tính xúc tác của vật liệu nanocomposit Pt/VC-XL-25 trong môi
trƣờng pH=11 với sự thay đổi hàm lƣợng của tiền chất H
2
PtCl
6
.6H
2
O 46
Bảng 3.6: Hoạt tính xúc tác của nanocomposit Pt/VC-XL-25 trong những môi
trƣờng pH khác nhau 48
.Bảng 3.7: Kết quả đo diện tích bề mặt của vật liệu nanocomposit Pt/VulcanXC-72R
đã xử lý và không xử lý 53
vii
2
PtCl
6
.6H
2
O khác nhau 40
Hình 3.4 Giản đồ CV của vật liệu xúc tác nanocomposit Pt/VC trong những môi
trƣờng pH khác nhau 42
viii
Hình 3.5 Cơ chế quá trình oxy hóa EG trong điều chế nano Platin 42
Hình 3.6 Phản ứng loại proton tạo thành anion Glycolate của axit Glycolic 43
Hình 3.7 Ảnh chụp TEM và biểu đồ phân bố kích thƣớc hạt nano Platin trên vật
liệu nanocomposit Pt/VC-25-11 44
Hình 3.8 Ảnh chụp TEM và biểu đồ phân bố kích thƣớc hạt nano Platin trên vật
liệu nanocomposit Pt/VC-25-6,5 44
Hình 3.9 Giản đồ nền CV của vật liệu xúc tác nanocomposit Pt/VC-XL với hàm
lƣợng Platin khác nhau 45
Hình 3.10 Giản đồ CV của vật liệu xúc tác nanocomposit Pt/VC-XC với hàm lƣợng
Platin khác nhau 47
Hình 3.11 Giản đồ nền CV của vật liệu xúc tác nanocomposit Pt/VC-XL-25 với
môi trƣờng pH khác nhau 47
Hình 3.12 Giản đồ CV của vật liệu xúc tác nanocomposit Pt/VC-XL-25 với môi
trƣờng pH khác nhau 48
Hình 3.13 Ảnh chụp TEM và biểu đồ phân bố kích thƣớc hạt nano Platin trên vật
liệu nanocomposit Pt/VC-XL-25-11 49
Hình 3.14 Ảnh chụp TEM và biểu đồ phân bố kích thƣớc hạt nano Platin trên vật
liệu nanocomposit Pt/VC-XL-25-6,5 50
Hình 3.15 Kết quả chụp XRD của Vulcan XC-72R xử lý và không xử lý 51
Hình 3.16 Phổ đồ XRD của nanocomposit Pt/VC-25-11 51
nghiên cứu. Cuối cùng tất cả sự chú ý đã đổ dồn về pin nhiên liệu.
Theo dòng thời gian thì loại pin nhiên liệu sử dụng Metanol trực tiếp
(Direct methanol fuel cell - DMFC) xuất hiện và đang rất thịnh hành. Tuy hệ thống
đôi khi vẫn tạo ra khí cacbonic nhƣng lƣợng khí thải ra không đáng kể. Yếu tố xúc
tác trong pin nhiên liệu sử dụng metanol trực tiếp là vấn đề đƣợc đặt lên hàng đầu
và quan tâm hơn cả. Chất xúc tác đã đƣợc nghiên cứu và phổ biến nhất là platin.
Qua đề tài:“ Ch to vt lin hóa nano Pt/Carbon ng dng cho pin
nhiên liu methanol trc ti tôi hy vọng sẽ góp phần trong việc đƣa nguồn năng
lƣợng điện “sạch” này vào ứng dụng một cách rộng rãi cho cuộc sống năng động
ngày nay.
Tình hình nghiên cứu về đề tài
- Tình hình nghiên cứu trên thế giới
2
Tính chất của chất mang và điều khiển kích thƣớc hạt nano là hai việc đƣợc
quan tâm nhất trong quá trình điều chế. Nguồn chất mang đƣợc xử lý bằng nhiều
loại hóa chất nhƣ KOH [3], H
2
O
2
[10], Ozon [15] và HNO
3
[13].
Năm 2006, nhóm Zhen. Bo. Vary đã nghiên cứu ảnh hƣởng của chất mang
khi xử lý bằng ozon và chất xúc tác là hợp kim của Pt-Ru trên pin nhiên liệu
methanol trực tiếp [15].
H
2
O
2
tạo bằng phƣơng pháp polyol. Etylen glycol là rƣợu đa chức đƣợc sử dụng cho quá
trình khử platin từ Pt
4+
về Pt
0
. Bên cạnh đó, một số yếu tố ảnh hƣởng cũng đƣợc
khảo sát nhƣ hàm lƣợng của H
2
PtCl
6
, môi trƣờng pH, nhiệt độ xử lý nguồn carbon
Vulcan XC-72R, tính chất của nguồn Carbon.
Vật liệu đã chế tạo đƣợc mang khi khảo sát tính chất xúc tác điện hóa trên
máy Autolab-PGSTAT302N, với hệ thống ba điện cực: điện cực làm việc (WE),
điện cực đối (CE) và điện cực so sánh (RE). Đầu tiên, làm sạch điện cực với dung
dịch H
2
SO
4
0,5M. Quá trình quét đƣợc tiến hành 2 lần với các vận tốc là 100mV/s,
50mV/s trong khoảng thế từ 0-1V và quét 1 vòng. Quét thế tuần hoàn để khảo sát
hoạt tính xúc tác của vật liệu. Khoảng thế từ 0-0,9V, dung dịch H
2
SO
4
0,5M đƣợc
thay bằng hỗn hợp dung dịch H
2
SO
4
1.1.1 Khái niệm về pin nhiên liệu
Pin nhiên liệu là một hệ thống dùng để biến đổi trực tiếp hóa năng thành
điện năng bằng quá trình oxy hóa nguyên liệu.
Thành phần nguyên liệu trong pin nhiên liệu bao gồm nguồn cung cấp ion
nhƣ: hydro (H
2
), metan (CH
4
), metanol (CH
3
OH), etanol (C
2
H
5
OH)…và oxy lấy từ
không khí. Sản phẩm của quá trình chuyển hóa này gồm có nhiệt, điện năng, nƣớc
và khí cacbonic. Sau đây là một hệ thống đơn giản của pin nhiên liệu:
Hydro, metanol oxy
Điện + cacbonic nƣớc
Hình 1.1 mt pin nhiên liu
Nhƣ đã nói ở trên, pin nhiên liệu biến đổi trực tiếp hóa năng thành điện
năng thông qua phản ứng H
2
+ O
2
nhiều lĩnh vực quan tâm hơn đặc biệt là lĩnh vực vũ trụ. Sở dĩ nhƣ vậy là do một số
nguyên nhân đã gặp phải khi sử dụng những nguồn năng lƣợng khác nhƣ trọng
lƣợng khá lớn của acquy, năng lƣợng hạt nhân thì nguy hiểm còn năng lƣợng mặt
trời thì vẫn còn khá mới lạ.
Vào những năm 1960, pin nhiên liệu đã đƣợc đƣa vào ứng dụng trong lĩnh
vực quân sự và nó đƣợc sử dụng để cung cấp điện trên những loại tàu ngầm thời đó.
Tiếp sau nó đƣợc Liên Xô đƣa vào chƣơng trình không gian có ngƣời lái.
Những năm 1970 đến 1980, ảnh hƣởng của cuộc khủng hoảng năng lƣợng
cùng với những nhận thức sâu sắc về việc bảo vệ môi trƣờng, đã thúc đẩy nhiều tổ
chức nghiên cứu và dùng pin nhiên liệu nhƣ một nguồn năng lƣợng hữu ích, nhằm
thay thế những loại năng lƣợng có chi phí rất cao và khả năng gây ô nhiễm môi
trƣờng lớn kia. DMFC cũng đã xuất hiện và phát triển trong khoảng thời gian này.
Đầu những năm 1990, pin nhiên liệu đã tiến lên thêm một bƣớc mới. Nếu
nhƣ trƣớc đây hầu nhƣ ứng dụng chủ yếu trong những lĩnh vực nông nghiệp và một
ít về không gian thì ở giai đoạn này nó đƣợc đƣa vào một lĩnh vực rất quan trọng đó
là công nghiệp. Giai đoạn cũng gắn liền với sự chuyển công nghệ từ PEMFC
6
(Proton exchange membrance fuel cell - PEMFC) sang SOFC (Solid oxide fuel cell
- SOFC), đồng thời cũng nhem nhóm lên khả năng thƣơng mại hóa trên thị trƣờng.
Ngày nay, nay pin nhiên liệu đã đƣợc thƣơng mại hóa sử sụng một cách
rộng rãi trong đời sống hằng ngày, hơn hết trong những phƣơng tiện đi lại. Nhiều
công ty sản xuất ôtô lớn trên thế giới đã đƣa ra những mẫu xe có sử dụng pin nhiên
liệu nhƣ: General Motor, Ford (Mỹ), Daimler Benz (Đức), Renaul (Pháp), Toyota,
Nissan, Honda (Nhật bản), Hyundai (Hàn Quốc)….Tuy vậy đến giai đoạn này,
việc phổ biến sử dụng rộng rãi loại “pin” mới này vẫn còn gặp một số trở ngại do sự
nghi ngờ về lợi nhuận của một số công ty về nó nhƣng chúng ta có quyền nghĩ đến
và hy vọng nhiều cơ hội hứa hẹn phát triển sẽ đƣợc mở ra trong tƣơng lai không xa.
1.1.3 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của pin nhiên liệu
Sau đây là một hệ thống pin nhiên liệu cơ bản:
sang catot, còn các electron thì bị giữ lại và phải đi theo một hệ thống dây dẫn để
qua catot. Chính do sự di chuyển nhƣ vậy mà sinh ra dòng điện một chiều. Dòng
điện này sẽ di chuyển tử catot sang anot, vì vậy nên gọi catot là cực dƣơng còn anot
là cực âm. Cũng trong thời gian đó, khí oxy đƣợc lấy từ không khí cũng đi vào cực
dƣơng (Catot). Sau khi tiến đến gần cực dƣơng khí oxy này sẽ tiếp xúc và nhận các
electron để hình thành nên các ion oxy (O
2-
). Tùy vào từng loại pin nhiên liệu mà
các ion oxy này có thể sử dụng với mục đích khác nhau. Chúng có thể trực tiếp tác
dụng với ion hydro ở cực dƣơng để tạo thành nƣớc, hoặc đi xuyên qua lớp màng ở
điện cực dƣơng tiến đến các ion hydro ở cực âm và tạo ra nƣớc. Ở một số pin nhiên
liệu sử dụng nguồn nhiên liệu là Metanol (CH
3
OH), Metan (CH
4
) thì sản phẩm cuối
đƣợc tạo ra có thêm Cacbonic (CO
2
). Nhƣng lƣợng khí Cacbonic đƣợc tạo ra thấp
hơn rất nhiều lần so với lƣợng khí này thải ra ở động cơ đốt trong.
8
1.1.4 Hệ thống pin nhiên liệu
Hình 1.3 mt h thng pin nhiên liu
Các bộ phận chính trong một hệ thống pin nhiên liệu bao gồm:
+ Bộ xử lý nhiên liệu (Fuel Processor): bộ xử lý này có tác dụng chuyển đổi
những khí hay những dạng nhiên liệu lỏng hoặc thành nguồn nguyên liệu thích hợp
cho quá trình hoạt động của pin. Ngoài ra, khi có bộ xử lý này chúng ta có thể yên
4
). Các điện cực đƣợc làm từ giấy cacbon với một lớp
màng Platin đƣợc phủ trên bề mặt. Hiệu suất pin nằm trong khoảng từ 40 - 80% và
nhiệt độ làm việc khá cao từ 120 – 250
o
C.
Các phản ứng hóa học xảy ra trên các điện cực:
Trên catot:
OHeHO
22
244
Trên anot:
eHH 442
2
Tổng quát:
OHOH
222
22
+ điện năng + nhiệt năng.
1.1.5.2 Pin nhiên liệu cacbon nóng chảy (Molten carbonate fuel cell -
MCFC)
MCFC có hiệu suất làm việc cao nhất trong các loại pin nhƣ SOFC,
PEMFC và PAFC. Hiệu suất thông thƣờng của nó là 60% nhƣng nếu ta tận dụng tất
cả các lƣợng nhiệt sinh ra thì hiệu suất có thể lên tới 85%. Ngoài hiệu suất cao thì
nhiệt độ làm việc cũng cao không kém là từ 600 – 700
o
hình là 70
o
C. Do nhiệt độ làm việc thấp nên ta không cần thiết dùng Platin, một kim
loại quý hiếm và mắc tiền làm chất xúc ta nhƣng có thể dùng Nikel (Ni) thay thế.
Các phản ứng hóa học xảy ra trên các điện cực:
Trên catot:
OHeOHO 442
22
Trên anot:
eOHOHH 4442
22
Tổng quát:
OHOH
222
22
+ điện năng + nhiệt năng.
1.1.5.4 Pin nhiên liệu màng trao đổi prton (Proton exchange membrance
fuel cell - PEMFC)
PEMFC xuất hiện vào những năm 1980. Điểm khác biệt so với các loại pin
nhiên liệu khác là việc nó sử dụng chính lớp màng rắn có tính axit và nƣớc làm chất
điện giải với điện cực làm bằng Platin. Hiệu suất pin nằm trong khoảng từ 40 - 50%
và nhiệt độ làm việc dƣới 120
o
C. Nguồn nguyên liệu chính sử dụng là hydro nguyên
chất. Ngoài ra, chúng ta còn biết thêm một dạng khác của PEMFC nhiệt độ cao nhờ
thay thế nƣớc bằng một dung dịch axit-bazơ vô cơ.
C.
Các phản ứng hóa học xảy ra trên các điện cực:
Trên anot:
eHCOOHOHCH 66
223
Trên catot:
OHeHO
22
366
2
3
Tổng quát:
OHCOOOHCH
2223
2
2
3
+ điện năng + nhiệt năng.
1.1.5.6 Pin nhiên liệu oxit rắn (Solid oxide fuel cell - SOFC)
Vào những năm 1990, một sự chuyển giao công nghệ đã hình thành từ loại
pin PEMFC vẫn đang thịnh hành sang SOFC, một loại pin có chất điện giải hoàn
toàn mới. Chất điện giải của pin là những lớp gốm nặng, không thấm (phổ biến nhất
là loại oxit bazơ của Zirconi. Với chất điện giải là một loại oxit rắn nên nhiệt độ làm
việc khá cao từ 600 – 1000
1.1.6 Một số ƣu nhƣợc điểm của pin nhiên liệu
1.1.6.1 Ƣu điểm
Pin nhiên liệu có khả năng gây ô nhiễm môi trƣờng thấp hơn rất nhiều so
với những động cơ nhiệt. Nguyên nhân này có thể đƣợc giải thích do nguồn nguyên
liệu “sạch” là hydro nên khi tạo ra sản phẩm chỉ là nhiệt và nƣớc. Hơn nữa, nếu
nguyên liệu đầu vào là metanol thì sản phẩm có thêm một lƣợng khí cacbonic
nhƣng lƣợng này khá nhỏ để có thể gây ô nhiễm môi trƣờng.
Hiệu suất làm việc của pin nhiên liệu cao (trên 50%) so với những thiết bị
sản xuất điện khác. Đối với các động cơ nhiệt, chẳng hạn nhƣ động cơ đốt trong và
tua bin khí, năng lƣợng hóa học đƣợc chuyển thành nhiệt bằng cách đốt cháy và sử
dụng nhiệt này để làm công có ích, hiệu suất nhiệt động học của chúng bị giới hạn
bởi hiệu suất nhiệt của chu trình Catot. Còn đối với pin nhiên liệu thì không có quá
trình cháy tạo nhiệt nên không bị giới hạn bởi chu trình Catot thêm vào đó nó còn
hoạt động ở nhiệt độ thấp.
Hình 1.4 Hiu sut ca pin nhiên liu so vi mt s thit b t n
khác
Sử dụng pin nhiên liệu giúp ta tiết kiệm đƣợc nhiều chi phí về nguồn
nguyên liệu hơn. Nhƣ ta biết thì nguồn nguyên liệu chính là khí hydro và oxy có sẵn
trong không khí, cao hơn nữa cũng là metanol, etanol nếu so với những nguồn
13
nguyên liệu hóa thạch mà các thiết bị sản xuất điện khác sử dụng thì không đáng kể.
Nhất là khi mà nguồn nguyên liệu hóa thạch ngày càng cạn kiệt và chi phí trên thị
trƣờng luôn biến động thất thƣờng.
Sử dụng pin nhiên liệu có thể giúp chúng ta chủ động hơn trong việc tạo ra
điện ở mọi nơi mọi lúc khi ta cung cấp đầy đủ nhiên liệu. Trong khi với những hệ
thống dùng gió hay năng lƣợng mặt trời thì rất thụ động trong vấn đề này.
Việc sử dụng pin nhiên liệu cũng giúp chúng ta giảm thiểu đi lƣợng tiếng
ồn sinh ra. Nhƣ mô hình tổng quát về pin thì chúng không sử dụng động cơ nhƣng
2-
) nên ƣu tiên của
ông vẫn là axit. Chất xúc tác đƣợc sử dụng là platin cho quá trình oxy hóa metanol
và bạc (Ag) cho quá trình khử oxy.
Sau khi đã tìm ra những chất điện giải phù hợp thì nhiều nhà khoa học đã
chú ý và bắt đầu quan tâm đến chất xúc tác. Trong giai đoạn này chất xúc tác đƣợc
quan tâm là những hợp kim của platin nhƣ platin-thiếc (Pt-Sn) hay platin-rutin (Pt-
Ru). Đến những năm 1960, Watanabe và Motoo đã nghiên cứu thành công và mở ra
một tiền năng lớn cho việc sử dụng hợp kim Pt-Ru bằng cách gắn chúng trên dung
dịch rắn có cấu trúc lập phƣơng tâm diện (fcc). Trong những thập kỷ đầu mọi nỗ lực
hƣớng đến việc tìm ra và mở rộng thêm về lĩnh vực xúc tác trong số đó phải kể đến
Bagotzky và Vassilieo về việc dùng platin nguyên chất cho việc xúc tác.
Cuối những năm 1980 đến đầu những năm 1990 mọi nghiên cứu lại đƣợc
hƣớng đến cấu trúc, bề mặt và tính chất điện của hợp kim Pt-Ru. Trong nhóm
nghiên cứu này gồm có Goodenough, Hamnentt và Shukla. Công việc của họ không
chỉ tập trung vào chất xúc tác nhƣng còn về cấu trúc của điện cực.
1.2.2 Cấu tạo pin nhiên liệu methanol trực tiếp
Một hệ thống pin nhiên liệu metanol trực tiếp bao gồm 2 điện cực và ở giữa
là một lớp màng trao đổi ion. Những điện cực (anot và catot) đƣợc liên kết mật thiết
với bề mặt của lớp màng. Tại mỗi điện cực cũng đƣợc chia làm 3 lớp là: lớp xúc
tác, lớp khuếch tán và lớp bên trong (backing layer). Bề dày của các điện cực cũng
nhƣ lớp màng không quá 1mm.
Cấu tạo và công dụng của các bộ phận:
Catot (Cathode)
Catot là một điện cực mà tại đó sẽ tiếp nhận và diễn ra quá trình khử oxy.
Tại catot cũng là nơi giúp các ion hydro và oxy kết hợp với nhau và tạo thành nƣớc.
Anot (Anode)
Anot cũng là một điện cực có cấu tạo và hình dạng giống nhƣ catot. Nó là
nơi tiếp nhận nguồn nguyên liệu giàu ion hydro và cũng giống nhƣ một lớp màng