PEM e AEM si riferiscono a due diversi tipi di elettroliti utilizzati nelle celle a combustibile. PEM sta per Proton Exchange Membrane, mentre AEM sta per Anion Exchange Membrane.
La principale differenza tra PEM e AEM è lo ione che trasportano. I PEM trasportano protoni, mentre gli AEM trasportano anioni. In una cella a combustibile PEM, l'idrogeno gassoso viene fatto passare su un catalizzatore di platino, che divide le molecole di idrogeno in protoni ed elettroni. Il PEM lascia passare solo i protoni, mentre gli elettroni sono costretti a fluire attraverso un circuito esterno, producendo elettricità. D'altra parte, in una cella a combustibile AEM, l'ossigeno gassoso viene fatto passare su un catalizzatore, che genera ioni idrossido. L'AEM lascia passare solo gli ioni idrossido, mentre gli ioni caricati positivamente sono costretti a fluire attraverso un circuito esterno, producendo elettricità.
Un'altra differenza tra PEM e AEM sono le loro condizioni operative. I PEM richiedono una temperatura relativamente bassa (circa 80-100 gradi) e un ambiente umido per funzionare correttamente. Gli AEM, invece, possono funzionare a temperature più elevate (fino a 120-150 gradi) e non richiedono un ambiente umido.
In termini di prestazioni, i PEM hanno una maggiore densità di potenza ed efficienza rispetto agli AEM, ma sono anche più costosi da produrre. Gli AEM, d'altra parte, sono più economici da produrre ma hanno prestazioni inferiori.
Nel complesso, la scelta tra PEM e AEM dipende dai requisiti specifici dell'applicazione della cella a combustibile. I PEM sono comunemente utilizzati nelle applicazioni automobilistiche, mentre gli AEM sono spesso utilizzati in applicazioni fisse, come i sistemi di alimentazione di backup per gli edifici.
