MEA，即膜電極組件(Membrane Electrode Assembly)，是燃料電池的核心部件，也是氫燃料電池系統中最關鍵的組件之一。它包括質子交換膜、催化層和氣體擴散層的復合結構，是電池產生電力的地方。
 

　　組成部分：
 

　　質子交換膜(PEM，Proton Exchange Membrane)：

　　作為MEA的中心層，通常由聚四氟乙烯磺酸鹽(PTFE)制成。

　　具有導電性和選擇透過性，只允許質子通過。
 

　　催化層(CL，Catalyst Layer)：

　　涂布在PEM兩側的薄層，由催化劑(通常為鉑或其合金)和導電碳組成。

　　此處發生氫氣和氧氣的催化氧化還原反應。
 

　　氣體擴散層(GDL，Gas Diffusion Layer)：

　　在催化層的兩側，通常由多孔碳纖維紙或布制成。

　　有助于氣體的均勻分布，并將反應生成的水排出。
 

　　流場(Flow Field)：

　　位于GDL的外側，可以是石墨或金屬制成。

　　控制氣體流動，包括氫氣和氧氣的進入和水的排出。
 

　　MEA的挑戰：
 

　　催化劑效率：提高鉑催化劑的效率和耐久性，減少成本。

　　膜的耐久性和穩定性：防止PEM的化學降解和物理損傷。

　　水管理：有效管理水分，防止水過多或過少，影響氣體傳輸和電池性能。

　　氣體擴散和傳輸：優化氣體擴散層和流場設計，確保氣體均勻分布和高效傳輸。