PEM und AEM beziehen sich auf zwei verschiedene Arten von Elektrolyten, die in Brennstoffzellen verwendet werden. PEM steht für Proton Exchange Membrane, während AEM für Anion Exchange Membrane steht.
Der Hauptunterschied zwischen PEM und AEM ist das Ion, das sie transportieren. PEMs transportieren Protonen, während AEMs Anionen transportieren. In einer PEM-Brennstoffzelle wird Wasserstoffgas über einen Platinkatalysator geleitet, der die Wasserstoffmoleküle in Protonen und Elektronen aufspaltet. Die PEM lässt nur Protonen durch, während die Elektronen gezwungen sind, durch einen externen Stromkreis zu fließen und so Strom zu erzeugen. Andererseits wird in einer AEM-Brennstoffzelle Sauerstoffgas über einen Katalysator geleitet, der Hydroxidionen erzeugt. Das AEM lässt nur Hydroxidionen durch, während die positiv geladenen Ionen gezwungen werden, durch einen externen Stromkreis zu fließen und so Strom zu erzeugen.
Ein weiterer Unterschied zwischen PEM und AEM sind ihre Betriebsbedingungen. PEMs erfordern eine relativ niedrige Temperatur (etwa 80-100 Grad) und eine feuchte Umgebung, um ordnungsgemäß zu funktionieren. AEMs hingegen können bei höheren Temperaturen (bis zu 120-150 Grad) betrieben werden und erfordern keine feuchte Umgebung.
Leistungsmäßig haben PEMs eine höhere Leistungsdichte und Effizienz als AEMs, sind aber auch teurer in der Herstellung. AEMs hingegen sind günstiger in der Herstellung, weisen aber eine geringere Leistung auf.
Insgesamt hängt die Wahl zwischen PEM und AEM von den spezifischen Anforderungen der Brennstoffzellenanwendung ab. PEMs werden häufig in Automobilanwendungen eingesetzt, während AEMs häufig in stationären Anwendungen eingesetzt werden, beispielsweise in Notstromsystemen für Gebäude.
