離子交換膜是一種含離子基團(tuán)的、對(duì)溶液里的離子具有選擇透過(guò)能力的高分子膜。因?yàn)橐话阍趹?yīng)用時(shí)主要是利用它的離子選擇透過(guò)性，所以也稱為離子選擇透過(guò)性膜。離子交換膜按功能及結(jié)構(gòu)的不同，可分為陽(yáng)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...

離子交換膜是具有離子交換性能的、由高分子材料制成的薄膜(也有無(wú)機(jī)離子交換股，但其使用尚不普通)。它與離子交換樹(shù)脂相似，都是在高分子骨架上連接一個(gè)活性基團(tuán)，但作用機(jī)理和方式、效果都有不同之處。當(dāng)前市場(chǎng)上離子交換膜種類繁多，也沒(méi)有統(tǒng)一的分類方法。一般按膜的宏觀結(jié)構(gòu)...

隨著日益增長(zhǎng)的低碳減排需求，氫的綠色制取技術(shù)受到普遍重視，利用可再生能源進(jìn)行電解水制氫是目前眾多氫氣來(lái)源方案中碳排放較低的工藝。本文梳理了氫能需求和規(guī)劃的進(jìn)展、電解水制氫的示范項(xiàng)目情況，重點(diǎn)分析了電解水制氫技術(shù)，涵蓋技術(shù)分類、堿水制氫應(yīng)用、質(zhì)子交換膜（PEM）...

質(zhì)子交換膜電解水可普遍應(yīng)用于燃料電池、電解水、氯堿工業(yè)等領(lǐng)域。PEM燃料電池及電解水發(fā)展迅速，國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)都呈現(xiàn)出較快的需求增長(zhǎng)和廣闊的發(fā)展前景。從2011年到2019年，PEM燃料電池出貨量占比從44.9%進(jìn)一步提升至82.7%，氫健康可見(jiàn)，全球PEM燃料電池...

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(yáng)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(shì)吸引了普遍的研究及應(yīng)用.OER動(dòng)力學(xué)遲緩、貴金屬電極材料...

過(guò)去5年電解槽成本已下降了40%，但是投資和運(yùn)行成本高仍然是PEM水電解制氫亟待解決的主要問(wèn)題，這與目前析氧、析氫電催化劑只能選用貴金屬材料密切相關(guān)。為此降低催化劑與電解槽的材料成本，特別是陰、陽(yáng)極電催化劑的貴金屬載量，提高電解槽的效率和壽命，是PEM水電解制...

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，陰、陽(yáng)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。為此發(fā)展新型水電解技術(shù)成為新趨勢(shì)，基于融合堿性水電...

PEM水電解槽采用PEM傳導(dǎo)質(zhì)子，隔絕電極兩側(cè)的氣體，避免AWE使用強(qiáng)堿性液體電解質(zhì)所伴生的缺點(diǎn)。PEM水電解槽以PEM為電解質(zhì)，以純水為反應(yīng)物，加之PEM的氫氣滲透率較低，產(chǎn)生的氫氣純度高，但需脫除水蒸氣；電解槽采用零間距結(jié)構(gòu)，歐姆電阻較低，明顯提高電解過(guò)程...

2020年9月，在第七十五屆大會(huì)一般性辯論上，氫健康中國(guó)提出力爭(zhēng)20３0年實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、20６0年實(shí)現(xiàn)碳中和的目標(biāo)。在實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的過(guò)程中，氫能的應(yīng)用除了可以減少碳排放、助力碳達(dá)峰，還可以通過(guò)氫與二氧化碳反應(yīng)制成有機(jī)化學(xué)品，實(shí)現(xiàn)碳中和。氫能在能源供給側(cè)和消費(fèi)終端轉(zhuǎn)型...

提高膜的含水量，可使膜的導(dǎo)電能力增加，但由于膜的溶脹會(huì)合螈選擇性下降，一般膜的含水量約為20%－40%左右。導(dǎo)電性（膜電阻）一般用電導(dǎo)率或電阻率表示，也常用膜面電阻即單位膜面積的電阻表示。對(duì)電阻的表示因用途而異。一般講，在不影響其他性能的情況下電阻越小越好，以...

電解水通常是指含鹽（如硫酸鈉，食鹽不可以，會(huì)生成氯氣）的水經(jīng)過(guò)電解之后所生成的產(chǎn)物。電解過(guò)后的水本身是中性，可以加入其他離子，或者可經(jīng)過(guò)半透膜分離而生成兩種性質(zhì)的水。其中一種是堿性離子水，另一種是酸性離子水。以氯化鈉為水中所含電解質(zhì)的電解水，在電解后會(huì)含有氫氧...

離子交換膜的性能是多方面的,必須根據(jù)膜的電化學(xué)性能、化學(xué)性能和物理力學(xué)性能對(duì)膜進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)分析。一般商品膜常提供以下性能指標(biāo)。1、交換容量交換容量是離子交換膜的關(guān)鍵參數(shù),其單位為mmol/g。一般交換容量高的膜，選擇透過(guò)性好，導(dǎo)電能力也強(qiáng)。但是由于活性基團(tuán)一般...

雙極膜是一種新型離子交換復(fù)合膜，它通常由陽(yáng)離子交換層和陰離子交換層復(fù)合而成，用荷有不同電荷密度、厚度和性能的膜材料在不同的復(fù)合條件下，可制成不同性能和用途的雙極膜，這些用途較基本的原理是雙極膜界面層的水分子在反向加壓時(shí)的離解(又稱雙極膜水解離)，即將水分解成氫...

質(zhì)子交換膜(ProtonExchangeMembrane，PEM)是質(zhì)子交換膜燃料電池（ProtonExchangeMembraneFuelCell，PEMFC）的重點(diǎn)部件，對(duì)電池性能起著關(guān)鍵作用。它不只具有阻隔作用，還具有傳導(dǎo)質(zhì)子的作用。全質(zhì)子交換膜主要用氟...

質(zhì)子交換膜制作困難、成本高，全氟物質(zhì)的合成和磺化都非常困難，而且在成膜過(guò)程中的水解、磺化容易使聚合物變性、降解，使得成膜困難，導(dǎo)致成本較高；對(duì)溫度和含水量要求高，膜的較佳工作溫度為70～90℃，超過(guò)此溫度會(huì)使其含水量急劇降低，導(dǎo)電性迅速下降，阻礙了通過(guò)適當(dāng)提高...

離子交換膜的均相膜電化學(xué)性能較為優(yōu)良，但力學(xué)性能較差，常需其他纖維來(lái)增強(qiáng)。非均相膜的電化學(xué)性能比均相膜差，而力學(xué)性能較優(yōu)，由于疏水性的高分子成膜材料和親水性的離子交換樹(shù)脂之間粘結(jié)力弱，常存在縫隙而影響離子選擇透過(guò)性。水在膜中的滲透率就是離子在透過(guò)膜時(shí)帶過(guò)去的水...

質(zhì)子交換膜的MEA是發(fā)電機(jī)的重要部分，是影響發(fā)電機(jī)性能、能量密度分布和工作壽命的關(guān)鍵因素。高氣體滲透性，反應(yīng)區(qū)必須透氣。催化劑分布均勻，與氣體分子接觸良好。氣體所到之處需要有催化劑粒子，即催化劑必須分布在能接觸到氣體分子的表面。高質(zhì)子傳導(dǎo)性。催化劑必須與陽(yáng)離子...

離子交換膜是具有離子交換性能的、由高分子材料制成的薄膜(也有無(wú)機(jī)離子交換股，但其使用尚不普通)。它與離子交換樹(shù)脂相似，都是在高分子骨架上連接一個(gè)活性基團(tuán)，但作用機(jī)理和方式、效果都有不同之處。當(dāng)前市場(chǎng)上離子交換膜種類繁多，也沒(méi)有統(tǒng)一的分類方法。一般按膜的宏觀結(jié)構(gòu)...

質(zhì)子交換膜(ProtonExchangeMembrane，PEM)是質(zhì)子交換膜燃料電池（ProtonExchangeMembraneFuelCell，PEMFC）的重點(diǎn)部件，對(duì)電池性能起著關(guān)鍵作用。它不只具有阻隔作用，還具有傳導(dǎo)質(zhì)子的作用。全質(zhì)子交換膜主要用氟...

質(zhì)子交換膜的分類根據(jù)氟含量，可以將質(zhì)子交換膜分為全氟質(zhì)子交換膜、部分氟化聚合物質(zhì)子交換膜、非氟聚合物質(zhì)子交換膜、復(fù)合質(zhì)子交換膜4類。其中，由于全氟磺酸樹(shù)脂分子主鏈具有聚四氟乙烯的結(jié)構(gòu)，因而帶來(lái)優(yōu)良的熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性和較高的力學(xué)強(qiáng)度；聚合物膜壽命較長(zhǎng)，同時(shí)由...

不同催化材料的陽(yáng)極過(guò)電勢(shì)通常為200～500ｍＶ。在高電位、氧化、酸性環(huán)境下氫健康，PEM電解槽對(duì)陽(yáng)極催化劑材料的要求極為苛刻，能滿足該要求的催化材料但限于某些貴金屬。通常，活性越高的金屬，其在水電解過(guò)程中越容易溶解，穩(wěn)定性越差。例如：從金屬活性角度來(lái)講，金屬...

氫氣比重小、擴(kuò)散快，其導(dǎo)熱系數(shù)是空氣的８.4倍，因此常被用作發(fā)電機(jī)組的冷卻劑，可以大幅降低風(fēng)摩擦損耗，對(duì)于1ＧＷ的發(fā)電機(jī)組，氫氣純度每提高1％，可以節(jié)約22８ｋＷ的能源。與ALK技術(shù)對(duì)比，PEM水電解制氫技術(shù)啟停速度快、負(fù)荷波動(dòng)范圍廣、產(chǎn)氫壓力高，尤其適合利用...

陰離子交換膜（AEM）水電解、堿性水電解（ALK）以及高溫固體氧化物（SOEC）水電解等4種水電解制氫技術(shù)的性能對(duì)比。氫健康可知：在各種水電解制氫技術(shù)中，AEM技術(shù)成熟度低，目前還無(wú)法實(shí)現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用，但是由于其不使用貴金屬催化劑，同時(shí)兼具PEM和ALK制氫的優(yōu)...

氫燃料電池車被視為新能源汽車的下一個(gè)風(fēng)口。質(zhì)子交換膜作為氫燃料電池中心部件，其質(zhì)量好壞直接影響電池的使用壽命。從價(jià)值量看，氫能源燃料電池中成本占比較高的自然是燃料電池電堆，其次是儲(chǔ)氣瓶，而在燃料電池堆中，氫健康有個(gè)關(guān)鍵材料，那就是質(zhì)子交換膜，且成本占到了28%...

作為媒介氫氣促進(jìn)可再生能源時(shí)空再分布，助力電力系統(tǒng)與難以深度脫碳的工業(yè)、建筑和交通運(yùn)輸部門建立起產(chǎn)業(yè)聯(lián)系，不斷豐富氫氣的應(yīng)用場(chǎng)景。這也為PEM水電解制氫技術(shù)帶來(lái)巨大的發(fā)展空間。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、...

隨著可再生能源發(fā)電裝機(jī)容量不斷上升、比例不斷增加、可再生能源電力價(jià)格不斷下降；同時(shí)，結(jié)合碳稅、碳交易等利好政策，水電解制氫的經(jīng)濟(jì)性將明顯提高；而且，利用可再生能源電力的水電解制氫具備幾乎碳零排放的優(yōu)勢(shì)，因此在各種制氫方式中，氫健康水電解制氫的占比將大幅提升，成...

PEMWE的組裝方法，實(shí)際運(yùn)行條件，包括離聚物，膜，氣體擴(kuò)散層，極板，催化劑層在內(nèi)的各個(gè)組分都是影響PEMWE性能的關(guān)鍵參數(shù).對(duì)各個(gè)組分的發(fā)展和應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行綜述，同時(shí)對(duì)有實(shí)際應(yīng)用前景的催化劑進(jìn)行分析，包括負(fù)載型催化劑，銥/釕為主體的摻雜型催化劑。借助創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)方...

質(zhì)子交換膜與一般化學(xué)電源中使用的隔膜有很大不同，它不只是一種隔離陰陽(yáng)極反應(yīng)氣體的隔膜材料，還是電解質(zhì)和電極活性物質(zhì)（電催化劑）的基底，即兼有隔膜和電解質(zhì)的作用；另外，PEM還是一種選擇透過(guò)性膜，在一定的溫度和濕度條件下具有可選擇的透過(guò)性，在質(zhì)子交換膜的高分子結(jié)...

陰離子交換膜是一類含有堿性活性基團(tuán)，對(duì)陰離子具有選擇透過(guò)性的高分子聚合物膜，也稱為離子選擇透過(guò)性膜。陰離子交換膜由三個(gè)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(yáng)離子）以及活性基團(tuán)上可以自由移動(dòng)的陰離子。在新型電能轉(zhuǎn)換裝置中...

復(fù)合膜是由均質(zhì)膜改性而來(lái)的，它利用均質(zhì)膜的樹(shù)脂與有機(jī)或無(wú)機(jī)物復(fù)合使其比均質(zhì)膜在某些功能方面得到強(qiáng)化。典型的包括：提高機(jī)械性能的復(fù)合膜。這種復(fù)合膜以多孔薄膜（如多孔PT?FE）或纖維為增強(qiáng)骨架浸漬全氟磺酸樹(shù)脂制成復(fù)合增強(qiáng)膜，在保證質(zhì)子傳導(dǎo)的同時(shí)，解決了薄膜的強(qiáng)度...