燃料電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的在線發(fā)電裝置，由于突破了傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)的效率限制，燃料電池發(fā)動機(jī)被認(rèn)為是未來重要的汽車動力裝置發(fā)展的方向。而燃料電池單體內(nèi)部重要的部件就是膜電極（MEA）。MEA（Membrane Electrode Assembly）又譯為膜電極，它是燃料電池發(fā)電的關(guān)鍵核心部件，膜電極與其兩側(cè)的雙極板組成了燃料電池的基本單元 — 燃料電池單電池。在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中可以根據(jù)設(shè)計的需要將多個單電池組合成為燃料電池電堆以滿足不同大小功率輸出的需要。圖1是由膜電極與極板組成的單個燃料電池的結(jié)構(gòu)示意圖。

    氫氣通過陽極極板上的氣體流場到達(dá)陽極，通過電極上的擴(kuò)散層到達(dá)陽極催化層，吸附在陽極催化劑層，氫氣在催化劑鉑的催化作用下分解為2個氫離子，即質(zhì)子H＋，并釋放出2個電子。這一過程稱為氫的陽極氧化過程。

    使得反應(yīng)氣體順利由擴(kuò)散層到達(dá)催化層發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)。即大限度發(fā)揮單位面積和單位質(zhì)量的催化劑的反應(yīng)活性。因此，氣體擴(kuò)散電極必須具備適當(dāng)?shù)氖杷?，一方面保證反應(yīng)氣體能夠順利經(jīng)過短的通道到達(dá)催化劑，另一方面確保生成的產(chǎn)物水能夠潤濕膜，同時多余的水可以排出防止阻塞氣體通道。