分析氧反應(yīng)（OER）在水分解，CO2還原和可再生電燃料電池等各種電化學(xué)系統(tǒng)的陽極反應(yīng)中起著關(guān)鍵作用。質(zhì)子交換膜水電解槽（PEMWE）技術(shù)由于運(yùn)行電流密度更大，產(chǎn)生氫氣純度更高，可利用間歇性可再生能源等優(yōu)勢吸引了普遍的研究及應(yīng)用.OER動力學(xué)遲緩、貴金屬電極材料...

膜電極中析氫、析氧電催化劑對整個水電解制氫反應(yīng)十分重要。理想電催化劑應(yīng)具有抗腐蝕性、良好的比表面積、氣孔率、催化活性、電子導(dǎo)電性、電化學(xué)穩(wěn)定性以及成本低廉、環(huán)境友好等特征。陰極析氫電催化劑處于強(qiáng)酸性工作環(huán)境，易發(fā)生腐蝕、團(tuán)聚、流失等問題，為保證電解槽性能和壽命...

相比PEM水電解，AEM水電解選用固體聚合物陰離子交換膜作為隔膜材料，膜電極催化劑、雙極板材料可選性更寬廣，未來突破陰離子交換膜和高活性非貴金屬催化劑等關(guān)鍵材料有望明顯降低電解槽制造成本。應(yīng)用推廣方面，當(dāng)下電力系統(tǒng)中波動性可再生能源份額不斷上升，氫健康未來幾十...

SOEC制氫技術(shù)由于固體氧化物的壽命和制氫規(guī)模的限制，暫時未達(dá)到工業(yè)應(yīng)用程度，但其制氫效率高，未來具有穩(wěn)定連續(xù)大規(guī)模制氫的潛力；ALK技術(shù)具備成本低、產(chǎn)氫規(guī)模大、技術(shù)成熟度高等優(yōu)點，是目前應(yīng)用較廣的水電解制氫技術(shù)，氫健康但是存在負(fù)荷調(diào)節(jié)幅度小、啟動響應(yīng)慢、需要...

燃料電池從理論上來講,只要連續(xù)供給燃料,燃料電池便能連續(xù)發(fā)電,已被譽(yù)為是繼水力、火力、核電之后的第四代發(fā)電技術(shù)。優(yōu)點有1、發(fā)電效率高：燃料電池發(fā)電不受卡諾循環(huán)的限制。理論上,它的發(fā)電效率可達(dá)到85%～90%,但由于工作時各種極化的限制,目前燃料電池的能量轉(zhuǎn)化效...

陰離子交換膜是一類含有堿性活性基團(tuán)，對陰離子具有選擇透過性的高分子聚合物膜，也稱為離子選擇透過性膜。陰離子交換膜由三個部分構(gòu)成：帶固定基團(tuán)的聚合物主鏈即高分子基體（也稱基膜）、荷正電的活性基團(tuán)（即陽離子）以及活性基團(tuán)上可以自由移動的陰離子。在新型電能轉(zhuǎn)換裝置中...

氫氧燃料電池按電池結(jié)構(gòu)和工作方式分為離子膜、培根型和石棉膜三類。①離子膜氫氧燃料電池：用陽離子交換膜作電解質(zhì)的酸性燃料電池,現(xiàn)代采用全氟磺酸膜。電池放電時,在氧電極處生成水，通過燈芯將水吸出。這種電池在常溫下工作、結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕,但離子交換膜內(nèi)阻較大,放電電...

影響質(zhì)子交換膜工作性能的因素主要來自三個方面：一是電堆的技術(shù)狀況；二是燃料電池的工作條件；三是整個燃料電池系統(tǒng)的水管理和熱管理。與電堆本身相關(guān)的影響質(zhì)子交換膜工作性能的因素有：膜電極的結(jié)構(gòu)、制備方式和條件：質(zhì)子交換膜的類型、厚度、預(yù)處理情況、傳導(dǎo)質(zhì)子的能力、機(jī)...

質(zhì)子交換膜的雙極性集流板簡稱為雙極板，又稱集流板，放置在膜電極的兩側(cè)，分別稱為陽極集流板和陰板集流板，是電池的重要部件之一，其作用是阻隔和傳送燃料與氧化劑，收集和傳導(dǎo)電流，導(dǎo)熱，將各個單電池串聯(lián)起來并通過流場為反應(yīng)氣體進(jìn)入電極及水的排出提供通道。對雙極板的設(shè)計...

因此，單純從規(guī)模和用量來看，Ｉｒ資源儲量難以維持行業(yè)的發(fā)展，必須對現(xiàn)有的PEM水電解技術(shù)進(jìn)行完善和升級。一方面，可以通過提升催化劑、膜電極技術(shù)，以及電解槽整體技術(shù)，大幅度降低Ｉｒ的用量；另一方面，可以有效回收Ｉｒ資源，使其回收利用率達(dá)90％以上。Ｃｈｒｉｓｔｉ...

與堿性水電解制氫相比，PEM水電解制氫工作電流密度更高（?1A/cm2），總體效率更高（74%~87%），氫氣體積分?jǐn)?shù)更高（>99.99%），產(chǎn)氣壓力更高（3~4MPa），動態(tài)響應(yīng)速度更快，能適應(yīng)可再生能源發(fā)電的波動性，被認(rèn)為是極具發(fā)展前景的水電解制氫技術(shù)。目...

PEM水電解制氫已步入商業(yè)化早期，制約技術(shù)大規(guī)模發(fā)展的瓶頸在于膜電極選用被少數(shù)廠家壟斷的質(zhì)子交換膜電解水，陰、陽極催化劑材料需采用貴金屬以及電解能耗仍然偏高。解決上述難題是PEM水電解制氫技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展與推廣的關(guān)鍵。氫健康為此發(fā)展新型水電解技術(shù)成為新趨勢，基于...

離子交換膜是一種選擇性透過的膜，比如陽離子交換膜，就只能有陽離子通過，陰離子就不行。離子交換膜的原理是通過成膜材料上面的基團(tuán)，通過對離子的結(jié)合和分離，形成一條條離子通道。比如質(zhì)子交換膜，通常會有一些易于質(zhì)子結(jié)合的強(qiáng)電解質(zhì)基團(tuán)，比如磺酸根，質(zhì)子很容易和基團(tuán)結(jié)合，...

燃料電池是很有發(fā)展前途的新的動力電源，一般以氫氣、碳、甲醇、硼氫化物、煤氣或天然氣為燃料，作為負(fù)極，用空氣中的氧作為正極。和一般電池的主要區(qū)別在于一般電池的活性物質(zhì)是預(yù)先放在電池內(nèi)部的，因而電池容量取決于貯存的活性物質(zhì)的量；而燃料電池的活性物質(zhì)（燃料和氧化劑）...

現(xiàn)階段，氫氣主要用作工業(yè)原料，但在發(fā)電、供熱、交通燃料等領(lǐng)域有巨大發(fā)展?jié)摿?。隨著可再生能源發(fā)電比例和規(guī)模不斷提升，間歇性電力“削峰填谷”的儲能作用將得到普遍體現(xiàn)。目前，全世界的氫產(chǎn)量約為70Ｍｔ，主要消費(fèi)方向以石油煉制、化工原料為主。根據(jù)中國氫能聯(lián)盟研究院發(fā)布...

離子交換膜是一種含離子基團(tuán)的、對溶液的的離子具有選擇透過功能的膜，通常由高分子材料制成。因為一般在應(yīng)用時主要是利用它的離子選擇透過性，所以也稱為離子選擇透過性膜。離子選擇性電極是一類利用膜電勢測定溶液中離子的活度或濃度的電化學(xué)傳感器，當(dāng)它和含待測離子的溶液接觸...

不同于堿性水電解和PEM水電解，高溫固體氧化物水電解制氫采用固體氧化物為電解質(zhì)材料，工作溫度800~1000℃，制氫過程電化學(xué)性能明顯提升，效率更高。SOEC電解槽電極采用非貴金屬催化劑，陰極材料選用多孔金屬陶瓷Ni/YSZ，氫健康陽極材料選用鈣鈦礦氧化物，電...

質(zhì)子交換膜的復(fù)合膜能夠改善膜的機(jī)械強(qiáng)度和穩(wěn)定性，而且膜可以做得很薄，減少了全氟磺酸材料的用量，降低了膜的成本，同時較薄的膜還改善了膜中水的分布，提高了膜的質(zhì)子傳導(dǎo)性能。另一個選擇是尋找新的低氟或非氟膜材料。此外，還可以采用無機(jī)酸與樹脂的共混膜，不只可以提高膜的...

氫健康氫利用的途徑主要是燃料電池移動動力、分布式電站、化工加氫，新興發(fā)展的是氫燃料汽輪機(jī)、氫氣冶金等。氫能的利用需要從制氫開始，由于氫氣在自然界極少以單質(zhì)形式存在，需要通過工業(yè)過程制取。氫氣的來源分為工業(yè)副產(chǎn)氫、化石燃料制氫、電解水制氫等途徑，差別在于原料的再...

通過O中間體，即O-O直接耦合途徑.而在具有豐富氧空位的無定形金屬氧化物和一些具有高金屬氧共價的鈣鈦礦中，氫健康晶格氧機(jī)理發(fā)生在遭受水親核攻擊的單個活性氧位點或通過兩個相鄰反應(yīng)晶格氧原子的直接耦合，產(chǎn)生的氧空位將被水分子或大量氧原子補(bǔ)充，同時由此產(chǎn)生的不飽和金...

區(qū)別于堿性水電解制氫氫健康，PEM水電解制氫選用具有良好化學(xué)穩(wěn)定性、質(zhì)子傳導(dǎo)性、氣體分離性的全氟磺酸質(zhì)子交換膜作為固體電解質(zhì)替代石棉膜，能有效阻止電子傳遞，提高電解槽安全性。PEM水電解槽主要部件由內(nèi)到外依次是質(zhì)子交換膜、陰陽極催化層、陰陽極氣體擴(kuò)散層、陰陽極...

抗拉強(qiáng)度是指離子膜受到平等方向的拉力時，所能賓較高拉力，以單位面積上所受接力表示（MPa）。膜的機(jī)械強(qiáng)度主要決定地的化學(xué)結(jié)構(gòu)、增強(qiáng)材料等。增強(qiáng)的交聯(lián)度可提高膜的機(jī)械強(qiáng)度，而增設(shè)交換容量和含水量會使強(qiáng)度下降。一般使用膜的尖大于0。3MPa。膨脹性能（尺寸穩(wěn)定性）...

固定式長壽命電源在較長使用壽命范圍內(nèi)提供的功率密度較大，現(xiàn)已證明它可連續(xù)使用10000小時以上，并不斷改善設(shè)計，為固定式質(zhì)子交換膜燃料電池產(chǎn)業(yè)的商業(yè)成功作出貢獻(xiàn)。使便攜式燃料電池裝置體積更小、功率更大，這些組件使燃料電池用干反應(yīng)氣體就能出色地進(jìn)行工作，達(dá)到可滿...

質(zhì)子交換膜的物理、化學(xué)性質(zhì)對燃料電池的性能具有極大的影響，對性能造成影響的質(zhì)子交換膜的物理性質(zhì)主要有：膜的厚度和單位面積質(zhì)量、膜的抗拉強(qiáng)度、膜的含水率和膜的溶脹度。質(zhì)子交換膜的電化學(xué)性質(zhì)主要表現(xiàn)在膜的導(dǎo)電性能（電阻率、面電阻，電導(dǎo)率）和選擇通過性能（透過性參數(shù)...

離子交換膜應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)展，對膜功能多元化的需求也與日俱增，界面聚合、原位聚合和接枝共聚等技術(shù)被普遍應(yīng)用于制備離子交換膜。與加引發(fā)劑進(jìn)行化學(xué)接枝相比，輻射接枝具有以下獨特的優(yōu)勢：可在室溫條件下接枝、接枝鏈不含引發(fā)劑殘片，因而較純凈、接枝率易于控制。輻射接枝是...

離子交換膜是一種含離子基團(tuán)的、對溶液里的離子具有選擇透過能力的高分子膜。因為一般在應(yīng)用時主要是利用它的離子選擇透過性，所以也稱為離子選擇透過性膜。離子交換膜按功能及結(jié)構(gòu)的不同，可分為陽離子交換膜、陰離子交換膜、鑲嵌離子交換膜、聚電解質(zhì)復(fù)合物膜等類型。離子交換膜...

PAFC的電解質(zhì)為濃磷酸水溶液，而PEMFC電解質(zhì)為質(zhì)子導(dǎo)電性聚合物系的膜。電極均采用碳的多孔體，為了促進(jìn)反應(yīng)，以Pt作為觸媒，燃料氣體中的CO將造成中毒，降低電極性能。為此，在PAFC和PEMFC應(yīng)用中必須限制燃料氣體中含有的CO量，特別是對于低溫工作的PE...

冷卻水箱或余熱處理系統(tǒng)是吸收或處理發(fā)電機(jī)運(yùn)行產(chǎn)生的熱量，保障電站環(huán)境不超溫。將發(fā)電站的余熱進(jìn)行再利用，如用于工程除濕、空調(diào)、采暖或洗消等，實現(xiàn)電熱聯(lián)產(chǎn)聯(lián)供，可大幅度提高燃料利用效率，具有極好的發(fā)展與應(yīng)用前景。為了確保發(fā)電機(jī)電堆的正常工作，通常將電堆、H2和O2...

一般的離子交換膜常提供部分性能指標(biāo)，交換容量交換容量是離子交換膜的關(guān)鍵參數(shù)。一般交換容量高的膜，選擇透過性好，導(dǎo)電能力也強(qiáng)。但是由于活性基團(tuán)一般具有親水性，因此當(dāng)活性基團(tuán)含量高時，膜內(nèi)水分與溶脹度會隨之增大，從而影響膜的強(qiáng)度。有時也會因膜體結(jié)構(gòu)過于疏松，而使膜...

質(zhì)子交換膜的催化層可以分為常規(guī)憎水催化層、薄層親水催化層和超薄催化層。早期的催化層是常規(guī)的憎水催化層，厚度超過50um，主要是將鉑黑或碳載鉑催化劑和PTFE微?；旌虾?，經(jīng)絲網(wǎng)印刷、涂布和噴涂等方法涂覆到擴(kuò)散層上并經(jīng)熱處理制得。催化層中的PTFE提供了氣體擴(kuò)散通...