我们知道，氢燃料电池的质子交换膜是一种选择通过性膜，只允许质子通过，不允许电子通过。但它能阻挡反应气体吗？
这就是氢燃料电池的氢渗透或者内部电流的问题。准确地说，质子交换膜可以做到对反应气体几乎不渗透。但仍有少量的氢会从阳极扩散到阴极。当然这个比例与经过外电路到达阴极的电子对应的氢相比，是非常小的，小几个数量级。那可能就会有人问了，既然渗透的氢这么少，讨论它有什么意义呢？
其实，这些渗透的氢或说氢的损耗，在电池工作在开路或在极低的电流密度时，渗透损耗将会对电池电位产生显著影响。这些比较容易理解，总电流是外电路电流与由于燃料渗透和内部电流引起的电流损耗之和。开路时只有内部渗透；电流密度极低时，外电路电子也非常少，相对氢渗透损耗就大。实际上，氢/空气燃料电池的开路电位通常小于1V，大多为0.94~0.97V，而氢氧燃料电池的理论电势为1.23V。如果开路电位远小于0.9V，可认为氢泄漏或电路短路。
值得说明的是，反应气体渗透，阳极气体氢和阴极气体氧都会发生，二者的物理作用分别叫阴极“去极化”和阳极“去极化”；还有一点就是阴极气体的渗透率远远小于阳极气体。
氢渗透随燃料电池外电路电流的升高，催化剂层的氢浓度也随之降低，氢渗透过膜的驱动力也会降低，这就是氢渗透引发的内部损耗在工作电流中忽略的原因之一。
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