Materiales de baja elución para pilas de combustible

En las pilas de combustible, el hidrógeno que constituye el combustible se suministra externamente y la energía eléctrica que se obtiene al hacer reaccionar este hidrógeno electroquímicamente con el oxígeno atmosférico se extrae en forma de energía eléctrica.
En principio, las pilas de combustible generan energía invirtiendo el proceso de electrólisis del agua. Cuando los átomos de hidrógeno entran en contacto con el electrodo de combustible (electrodo negativo), liberan electrones y se convierten en iones de hidrógeno. Los electrones liberados fluyen hacia el electrodo de aire (electrodo positivo), generando una corriente eléctrica. Mientras tanto, los iones de hidrógeno generados en el electrodo de combustible pasan a través de un electrolito para recuperar electrones en el electrodo de aire al combinarse con oxígeno para formar agua.

Véase también: Agencia de Recursos Naturales y Energía, Ministerio de Economía, Comercio e Industria de Japón

La sección de una celda de combustible en la que se genera energía eléctrica se llama pila.

​La pila consta de múltiples celdas, dispuestas una sobre otra; cada celda contiene un separador que proporciona una vía de flujo para el hidrógeno y el oxígeno y un conjunto de electrodos de membrana (MEA) que consta de capas de catalizador, capas de electrolitos, capas de difusión de gas y una estructura de sellado.​​​​​

Véase también: Agencia de Recursos Naturales y Energía, Ministerio de Economía, Comercio e Industria de Japón

Las pilas de combustible pueden clasificarse en cuatro categorías, cada una con un comportamiento característico en áreas como la eficiencia de generación de energía y la temperatura de funcionamiento, según el tipo de electrolito utilizado.

Las aplicaciones de las pilas de combustible se pueden dividir en dos categorías: automovilísticas y estacionarias.
En la actualidad, tanto los gobiernos como el sector privado están impulsando activamente iniciativas para promover la adopción de pilas de combustible, y el momento actual puede resultar decisivo para determinar si las pilas de combustible alcanzarán o no una popularidad sustancial en el futuro.

Como se señaló anteriormente, las pilas de combustible utilizan hidrógeno y oxígeno para generar energía eléctrica.
Por este motivo, las pilas de pilas de combustible suelen estar rodeadas de diversos componentes periféricos, entre los que se incluyen conductos, tuberías, conectores y herramientas como bombas y compresores de reciclaje de hidrógeno que transportan grandes cantidades de aire a las pilas.

Debido a que la presencia de iones en exceso puede obstruir la transferencia de electrones y crear riesgos de mal funcionamiento, estos componentes periféricos deben estar hechos de materiales con baja elución de iones.

Un requisito adicional es que los materiales sean resistentes a la hidrólisis a altas temperaturas para evitar problemas asociados con la hidrólisis o la degradación térmica debido al agua y al calor producidos como subproductos de la generación de energía.