PEM Fuel Cell (1)

Sel bahan bakar hidrogen terdiri dari tiga bagian utama yang perlu diketahui yaitu dua buah elektrod (anoda dan katoda) dan satu elektrolit. Selain itu, ada lagi plat dua kutub (bipolar plate) sebagai pengumpul arus (current collector), sistim saluran elektron (lstrik) yang dihasilkan diluar sel yang menghubungkan anoda dan katoda (external circuit).

Elektrod baik anoda maupun katoda dilapiskan diatas penyangga (substrate). Sel dibuat dengan menyatukan tiga komponen dengan urutan elektrod (anoda), membran elektrolit dan katoda yang disebut MEA. Anoda mengoksidasi hidrogen menjadi proton dan elektron. Reaksi di sisi anoda hidrogen menjadi 2 proton dan menghasilkan 2 elektron bermuatan negatif dan proton bermuatan positif. Untuk memisahkan proton dan elektron diperlukan elektrolit yang bermuatan negatif agar dapat dilalui oleh proton akan tetapi menolak elektron. Elektron keluar dari sel melalui external circuit menghasilkan listrik kemudian masuk ke sisi katoda. Sebagai elektrolit di dalam PEMFC adalah membran polyperfluorosulfonate acid (PFSA) Nafion. Membran ini permeabel terhadap proton dan mengantarkan proton dari sisi anoda ke sisi katoda dengan gaya elektro osmosis (electro osmotic drag) dan gaya tekanan hidrostatik. Plat dua kutub berfungsi sebagai penghantar elektron terbuat dari bahan komposit (karbon/polimer). Adapun Elektrolit merupakan bagian sel yang penting sesudah katalis yang berfungsi mengantar ion dari sisi anod ke sisi katod atau sebaliknya. Setiap jenis sel menggunakan elektrolit yang berbeda. PEM (proton exchange membrane) untuk PEMFC dan DMFC, Alkali fuel cell menggunakan larutan alkali (KOH) sebagai elektrolit, oksida padat digunakan sebagai elektrolit SOFC, lelehan garan karbonat sebagai elektrolit MCFC, asam phospat sebagai elektrolit PAFC. Selanjutnya jenis elektrolit ini menentukan kondisi operasi dan mekanisme kerja sel.

Lanjut ke 2....