固体高分子形燃料電池
固体高分子形燃料電池の基本構造は、燃料極(負極)、固体高分子膜(電解質)、空気極(正極)を貼り合わせて一体化した膜/電極接合体 (Membrane Electrode Assembly, MEA) と呼ばれる基本部品を、反応ガスの供給流路が彫り込まれたバイポーラプレート (bipolar plate) と呼ばれる導電板で挟みこんで1つの基本単位を構成し、これを特に単セル (single cell) と呼ぶ。単セルでは運転時に約0.7Vの電圧を発生する。この単セルを積層して直列接続し高電圧を得られるようにした物をセルスタック (fuel cell stack) と呼ぶ。
燃料極(負極)では、水素やメタノールなどの燃料が供給され、
H 2 ⟶ 2 H + + 2 e − {\displaystyle {\ce {H2->{2H^{+}}+2{\it {{e}^{-}}}}}}
(メタノールを用いた場合は CH 3 OH + H 2 O ⟶ CO 2 + 6 H + + 6 e − {\displaystyle {\ce {{CH3OH}+H2O->{CO2}+{6H^{+}}+6{\it {{e}^{-}}}}}} )
の反応によって、プロトン(水素イオン、H)と電子に分解する。