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Wasserstoff- oder PEM- (Proton Ex-
change Membrane) Brennstoffzelle
Direkt-Methanol-Brennstoffzelle
Das Grundprinzip ist das gleiche wie bei
der PEM-Zelle, nur dass an der Anode
statt Wasserstoffgas flüssiges Methanol
und Wasser zugeführt werden. Durch
die Oxidation (Abspaltung von Elekt-
ronen) aus dem Methanol entsteht hier
neben H+-Ionen und freien Elektronen
(e-) auch Kohlendioxid (CO
2
). Die Pro-
tonen können wiederum die Membran
durchqueren, die Elektronen müssen
über den angeschlossenen Stromkreis
zur Kathodenseite wandern und erzeu-
gen dann dabei Strom. An der Kathode
entsteht aus den H+-Ionen, dem Luft-
sauerstoff und den Elektronen wieder-
um der Wasserdampf.
An der Anode wird der Wasserstoff
durch einen Katalysator (z. B. Platin)
in ein Proton (H+-Ion) und ein freies
Elektron (e-) aufgespalten. Die Proto-
nen, also die H+-Ionen, wandern durch
die Membran in Richtung Kathode. An
der Kathode wird indessen der Luftsau-
erstoff reduziert, d. h. durch Elektronen
angereichert, sodass negativ geladene
O
2
-Ionen entstehen. Die hierfür erfor-
derlichen Elektronen können nicht den
direkten Weg durch die Membran (bzw.
den Elektrolyt) nehmen, sondern flie-
ßen auf dem Umweg durch den äußeren
Stromleiter zur Kathode. So entsteht
ein Stromkreis, der einen Verbraucher
antreiben kann. Die H+-Ionen von der
Anode können die Membran (den Elek-
trolyt) durchqueren und verbinden sich
mit den O
2
-Ionen zu Wasser.
R
Schema einer Direkt-Methanol-Brennzelle
