PEM-Brennstoffzelle

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Keine Brennstoffzelle kann Methanol direkt als Treibstoff nutzen. Alle benötigen molekularen Wasserstoff. H2 muß also entweder mitgeführt werden oder aus Methanol durch einen Reformierungsprozeß hergestellt werden. Dabei entsteht u.a. CO2 und CO (Kohlenmonoxid in einem Anteil von etwa 2%). Weniger als ein Tausendstel dieser Menge ist für den Platinkatalysator der Brennstoffzelle schon ein starkes Gift. Die Toleranzgrenze liegt derzeit bei etwa zehn CO-Teilchen pro einer Million Katalysator-Teilchen. Die Empfindlichkeit von PEM gegen CO beruht auf der Blockierung der Platinbelegung der Anode,

wodurch die Umsetzungsgeschwindigkeit des Wasserstoffs und somit die Zellspannung sinkt. Das hat wiederum zur Folge, daß der elektrische Wirkungsgrad der Brennstoffzelle sinkt.
Durch Legieren von Platin (Pt) mit Ruthenium (Ru) kann die CO-Verträglichkeit von PEM-Brennstoffzellen verbessert werden. Durch Ru-Zusatz von 40 - 60% wurden bis heute ca. 100 ppm erreicht. Mit reinem Platin beschichtete Anoden hingegen vertragen nur 10 ppm CO.

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Nachteile:
· Edelmetall, speziell Platin, ist notwendig für den Katalysator und macht die Zelle teuer. Inzwischen konnte der Platinanteil jedoch auf einen Wert weit unter 4,0 mg/cm2 gesenkt werden (< 0,2 mg/cm2). [Carpetis 1997]
· Die Empfindlichkeit gegenüber Kohlenmonoxid macht eine Reinigung des Brennstoffes notwendig.

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Ohne das Platin würden Sauerstoff und Wasserstoff nicht miteinander reagieren. Nur eine Herabsetzung der Aktivierungsenergie, z. B. durch einen kleinen Funken, würde die Reaktion explosionsartig ablaufen lassen. Das Elektrolyt ist eine Polymermembran, die nur Protonen durchlässt (PEM = Proton Exchange Membran).