연료전지의 이름은 사용되는 전해질에 따라 정의됩니다. 전해질에 따라 촉매의 종류도 달라지며, 특성 또한 달라집니다. 따라서 이온화된 양전하를 통과시키고 전달시키는 역할이 필요한데 이 과정에서 전해질이 그 역할을 합니다.
연료전지 전해질 역할
전해질 역할은 고분자 전해질막(PEM) 연료전지에서 전기가 발생하는 원리에서 찾을 수 있습니다. 양극에서 음극사이의 전해질 사이에서 필요한 이온만 전달되어야 하며 불필요한 물질이 통과되면 화학반응이 멈춥니다.
연료전지에서 전기를 생성하는 원리를 간단하게 보면,
수소가 연료전지 안으로 들어오면 촉매에 접촉되면 수소원자는 화학반응이 일어나면서 양전하를 띄는 수소 원자(이온화 됨)와 음전하를 띈 전자로 형태로 분리됩니다.
양전하를 띈 수소원자는 전해질을 통해서 산소와 만나고 물(H2O)로 배출되는 동시에 음전하를 띤 전자는 전선을 통해 전기를 생산합니다.
결국, 연료전지에는 양극과 음극이 존재하며, 이러한 두 개의 전극에서 화학반응이 일어나 전기를 생산합니다.
이때 전해질 역할은 하나의 전극에서 다른 전극으로 전하를 띤 입자인 수소이온이 이동을 해야 하는데 이 입자를 통과시키고 운반하는 물질이 전해질입니다.