Pile à combustible
T basse meilleur résistance de la membrane. Mais le rendement serait encore meilleur à 1 T de fonctionnement de 200°C, car plus facile à refroidir. (c’est l’écart de T qui est important)
Durée de vie supérieure pas de corrosion de la pile car électrolyte solidegros avantage car les voitures sont sujettes à la corrasion, nottament du chassis, surcoûts évités.
Compacité pile « légère » évite problème de surconsommation
Prix bas
Rendement élevée (70%) 2 fois plus élevé que pour un moteur thermique.
Schéma PEMFC
Membrane
Membrane à nafion (développé par Dupont). les ions négatifs sont retenus dans la structure de la membrane. Seuls les ions hydrogène H+ sont mobiles et libres de transporter la charge positive à travers la membrane, de l'anode vers la cathode et c'est ce mouvement associé à la circulation des électrons qui est à l'origine du courant produit.
Autre propriété de la membrane: elle doit séparer efficacement les gaz. En effet tous sont susceptibles de passer à travers, en particulier l'hydrogène qui est le plus petit mais aussi l'azote ou l'oxygène. Il faut cependant éviter un court circuit chimique (par ex.: une réaction entre l'hydrogène et l'air) ou une baisse de rendement par dilution de l'hydrogène par l'azote.
Enfin, les électrons ne doivent pas pouvoir franchir la membrane.
Ces membranes fonctionnent à une température entre 60 et 90°C et à des pressions entre 1 et 5 bars. Au delà de ces températures, leurs performances commencent à se dégrader.
Les électrodes
Les électrodes sont à base de métaux précieux, surtout du platine, qui est le catalyseur. Il va permettre de faire les réactions chimiques à + basse température. Les électrodes doivent permettre de dissocier l'hydrogène et le transfert des protons vers l'électrolyte.
Les Backings (plaques de diffusion)
Entourant les électrodes, ces Backings, d'une épaisseur de 100 à 300 µm ont un double rôle:
permettre la diffusion des gaz jusqu'aux