Przewiduje się, że pojazdy samochodowe będą wykorzystywały do swojego napędu ogniwa paliwowe, w których pierwotnym źródłem energii (paliwa) będzie wodór. Zalety takiego napędu to wysoka sprawność ogniwa paliwowego, (dwukrotnie większa niż silnika spalinowego) oraz znikomy poziom emisji składników toksycznych. Elektrochemiczne ogniwa paliwowe w odróżnieniu od ogniw suchych, w których ustalona jest ilość energii, mogą wytwarzać energię elektryczną tak długo, jak długo dostarczane im będzie paliwo (wodór) i utleniacz (tlen z powietrza). Ogniwo paliwowe nie jest wynalazkiem nowym (rok 1838), ale dopiero w latach 80 i 90 XX wieku nastąpił ponowny wzrost zainteresowania tym źródłem energii przez producentów pojazdów samochodowych.

Niskotemperaturowe ogniwo paliwowe z membraną wymiany protonów PEMFC

Ogniwa te nazywane są również ogniwami z elektrolitem polimerowym. Elektrolitami są organiczne polimery fluorowęglowe modyfikowane jonami kwasu sulfonowego. Zastosowanie jako elektrolitu stałego jono-wymiennej membrany pozwoliło na zmniejszenie oporności elektrolitu, odległości między elektrodami (do kilkudziesięciu mikrometrów), a także do ograniczenia zjawiska polaryzacji elektrod powodującego straty napięcia wyjściowego. Membrana ta pokryta jest z obu stron cienką warstwą metalu szlachetnego takiego jak platyna (Pt) lub ruten (Ru), pełniącego rolę katalizatora.. Ogniwa paliwowe z membraną wymiany protonów pracują w niskim zakresie temperatur (od 70 do 100oC). W ogniwie tym anoda jest zasilana wodorem zaś katoda tlenem. Na anodzie następuje utlenianie wodoru, a protony dyfundują przez membranę do katody, gdzie łączą się z tlenem w wodę natomiast uzyskane elektrony płynąc w obwodzie do katody tworzą prąd elektryczny.
Elektrochemiczne reakcje zachodzące w ogniwie PEM (utlenianie wodoru na anodzie, redukcja tlenu na katodzie) oraz reakcja sumaryczna są takie same jak w przedstawione w punkcie 4.4. Natomiast jego budowę i zasadę działania przedstawia rysunek 5.2 zamieszczony poniżej.
Ogniwa te ze względu na swoje bardzo dobre własności jakimi są duża moc, krótki rozruch czy dobra reakcja na zmienny pobór mocy nadają się do zastosowania w pojazdach.

Materiał pochodzi z mojej pracy dyplomowej