燃料电池是将化学能转换为电能的在线发电机，突破了传统内燃机的效率限制，因此燃料电池发动机被认为是今后重要的汽车动力装置的发展方向。燃料电池单体内部重要的部件是CCM膜电极。

CCM膜电极组件(MEA)也被翻译成膜电极，是燃料电池发展的关键组成部分，膜电极及其两侧的双极板构成燃料电池单个电池，该电池是燃料电池的基本单位。在实际应用中，根据设计需要，可以将多个单个电池组合成燃料电池反应堆，满足不同大小的功率输出需求。

CCM膜电极的工作过程可以分为以下几个阶段。

氢气通过阳极极板的气体流场到达阳极，通过电极的扩散层到达阳极催化层，吸附在阳极催化层上，氢气在催化剂铂的催化下分解成两个氢离子，即质子H，并释放两个电子。

高性能膜电极具有以下特性：

(1)都可以缩减空气的传递阻碍，使化学反应空气从传播层顺利到金属催化剂层，造成电极反应。这个是增强单位范围和单位品质的金属催化剂的化学反应特异性。为此，空气传播电极材料应拥有合理的疏水性，使化学反应空气就能够经过较短的入口流畅地到金属催化剂，同一时间保障转化的生成物水就能够浸 湿复合膜，过多的水就能够流出预防堵住的空气入口。

(2)生成较好的离子通道，缩减正离子传递的阻碍。质子交换膜氢燃料电池运用固态电解质溶液，磺酸根稳固在质子交换膜树酯上，不被电极材料锁上，为此化学反应要在电极材料金属催化剂层内确立反质子入口。为此，需要采用电极催化层的立体化技术，即使用Nafion树脂浸渍或喷涂催化层组成的亲水网内建立Nafion树脂组成的H传导网络。

(3)CCM膜电极形成良好的电子通道，MEA中碳催化剂是电子的良好导体，但Nafion和PTFE的存在将对电导率产生一定的影响，在满足离子和气体传导的基础上也要考虑电子传导能力，综合考虑，以提高MEA的整体性能。

(4)气体扩散电极要保证良好的机械强度和导热性

(5)CCM膜电极膜质子导电性高，能很好地阻断氢气和氧气，防止相互窜流，化学稳定性、热稳定性、水解性好

从上面的分析可以看出，关键是要综合考虑准备高性能膜电极和准备MEA的材料。材料本身的性能与制备膜电极的工艺条件相结合，可以满足膜电极的性能要求。