zum Directory-modus

Funktionsweise der Direkt-Methanol-Brennstoffzelle

Ein Gemisch aus Methanol und Wasser (in hoher Verdünnung) wird zur Anode geleitet (siehe schematischer Aufbau und Reaktionsschema). Aufgrund des Katalysatormaterials an der Oberfläche der Anode werden von diesem Gemisch Wasserstoff-Atome abgetrennt und in Protonen (H+-Ionen) und Elektronen zerlegt. Die Protonen gelangen durch die Membran von der Anoden- auf die Kathodenseite. Die Elektronen wandern - bei geschlossenem äußeren Stromkreis - zur Kathode und verrichten auf diesem Weg elektrische Arbeit. An der Anodenseite reagieren die verbleibenden Sauerstoff- und Kohlenstoff-Atome des Methanols mit den Sauerstoff-Atomen des Wassers zu Kohlendioxid (CO2). An der Anode tritt also folgende Reaktion auf:

2CH3OH+ 2H2O 2CO2+ 12H++ 12e Anodenreaktion

Die durch die Membran diffundierten Protonen reagieren an der Kathode mit den Elektronen und dem kathodenseitig zugeführten Sauerstoff zu Wasser:

3O2+ 12H++ 12e 6H2O Kathodenreaktion

Die Gesamtreaktion in der DMFC lautet:

2CH3OH+ 3O2 2CO2+ 4H2O Gesamtreaktion