Die PEMFC (Proton-Exchange-Membran-Fuel-Cell) ist eine Niedrigtemperatur-Brennstoffzelle. Sie wird oft auch als PEFC (polymer electrolyte fuel cell) bezeichnet. Unter Verwendung von Wasserstoff (H2) und Sauerstoff (O2) wird chemische in elektrische Energie umgewandelt. Der Wirkungsgrad beträgt dabei bis zu 60%. Als Elektrolyt dient dabei normalerweise eine feste Polymermembran aus Nafion. Vorgesehene Hauptanwendungsgebiete sind mobile Anwendungen ohne Nutzung der Abwärme oder stationäre Kleinanlagen mit einem Abwärmeniveau um 60-80°C.
Die auf der Kathode zugeführte Luft muß weitestgehend CO-frei sein, da sonst die Membran nach und nach zerstört wird. Im Vergleich zur AFC hat die PEM eine hohe Leistungsdichte bei jedoch leicht geringerem Brennstoffzellen-Wirkungsgrad aufgrund einer geringeren Zellenspannung, erreicht jedoch höhere Stromdichten als die AFC. Die Temperaturregelung des Stacks erfolgt in einem eigenen zusätzlichen Kühlkreislauf.
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