Alkalische Brennstoffzelle (AFC)

Die Alkalische Brennstoffzelle war die erste Brennstoffzelle, die angewendet wurde. Sie basiert auf der Wanderung OH^--Ionen durch Kalilauge (KOH). Für diese Zelle sprechen geringe Kosten und ein hoher elektrischer Wirkungsgrad. Allerdings ist sie aufgrund ihrer hohen Empfindlichkeit gegen Verunreinigungen (auch CO₂) und ihrer geringen Lebensdauer unpraktisch.

Polymerelektrolytbrennstoffzelle (PEMFC)

Die Polymerelektrolytbrennstoffzelle basiert auf den Transport von H+-Ionen durch eine Kunststoffmembran. Sie ist resistent gegen CO₂ und hat eine hohe Energiedichte. Auf der anderen Seite benötigt sie Platin, was sie teuer macht. Dennoch gilt sie als eine der vielversprechendsten Brennstoffzellen.

Direktmethanolbrennstoffzelle (DMFC)

Die Direktmethanolbrennstoffzelle ist die einzige bekanntere Brennstoffzelle, die einen flüssigen Brennstoff verwendet. Sie funktioniert nach dem selben Prinzip wie die PEMFC. Nur gewinnt sie die benötigten Wasserstoffatome (H) erst aus dem Methanol (CH₃OH). Ein flüssiger Brennstoff ist leichter zu handhaben. Die DMFC befindet sich noch im Entwicklungsstadium, da es noch zur ungewollten Kohlenstoffmonoxid (CO) kommt und teilweise Methanolmoleküle die Membran durchdringen.

Phosphorsäurebrennstoffzelle (PAFC)

Die Phosphorsäurebrennstoffzelle verwendet hochkonzentrierte Phosphorsäure (H₂PO₄) als Elektrolyt. Sie zeichnet sich durch eine hohe Verschmutzungstoleranz und ihre Robustheit aus. Allerdings hat sie nur einen geringen Wirkungsgrad und bedingt durch ihr aggressives Elektrolyt nur eine geringe Lebensdauer. Kohlenstoffmonoxid ist ein Katalysatorgift für diese Brennstoffzelle, was die Verwendung von Erdgas ausschließt, so dass nur Wasserstoff als Brennstoff für sie in Frage kommt.

Schmelzkarbonatbrennstoffzelle (MCFC)

In der Schmelzkarbonatbrennstoffzelle wandern Carbonationen (CO₃^2-) durch eine Akalicarbonat-Mischschmelze. Die hohe Betriebstemperatur von 650°C ermöglicht es dieser Brennstoffzelle auch direkt Erdgas als Brennstoff zu verwenden. Sie eignet sich hervorragend für die industrielle Kraft-Wärme-Kopplung. Allerdings hat sie eine geringe Lebensdauer und einen sehr langen Aufheizvorgang (10-20h).

Festoxidbrennstoffzelle (SOFC)

Die Festoxidbrennstoffzelle nutzt als Elektrolyt und auch für die Elektroden dotierte Keramiken. Sauerstoffionen (O^2-) sind die mobilen Ionen in dieser Brennstoffzelle. Die SOFC zeichnet sich durch ihren besonders hohen Wirkungsgrad aus. Auch sie kann Erdgas direkt nutzen. Außerdem ist ihre Betriebstemperatur interessant für industrielle Prozesse. Aber auch dieser Brennstoffzellentyp benöttigt einen langen Aufheizvorgang. Weiterhin stellen die hohen Temperaturen große Ansprüche an die verwendeten Werkstoffe.