離子交換膜的均相膜電化學性能較為優(yōu)良,但力學性能較差,常需其他纖維來增強。非均相膜的電化學性能比均相膜差,而力學性能較優(yōu),由于疏水性的高分子成膜材料和親水性的離子交換樹脂之間粘結力弱,常存在縫隙而影響離子選擇透過性。水在膜中的滲透率就是離子在透過膜時帶過去的水...
離子交換膜的性能:機械強度膜的機械強度包括膜的爆破強度和抗拉強度以及抗彎強度和柔韌性能。爆破強度是指膜受到垂直方向的壓力時,所能承受的較高壓力,采用水壓爆破法測定,以單位面積上所受壓力表示(MPa),它是表明膜的機械強度的重要指標??估瓘姸仁侵改な艿狡降确较虻?..
從近兩年的文獻報道看,對質子交換膜改進方法可采用以下幾種方法:(1)有機/無機納米復合質子交換膜,依靠納米顆粒尺寸小和比表面積大的特點提高復合膜的保水能力,從而達到擴大質子交換膜燃料電池工作溫度范圍的目的;(2)對質子交換膜的骨架材料進行改進,針對目前較常用的...
氫氧燃料電池以氫氣作燃料為還原劑,氧氣作氧化劑,通過燃料的燃燒反應,將化學能轉變?yōu)殡娔艿碾姵?,與原電池的工作原理相同。氫氧燃料電池工作時,向氫電極供應氫氣,同時向氧電極供應氧氣。氫、氧氣在電極上的催化劑作用下,通過電解質生成水。這時在氫電極上有多余的電子而帶負...
燃料電池是將燃料和電解質的化學能直接轉換成電能的發(fā)電裝置,也是繼火電、水電、核電之后的第四種發(fā)電裝置,是當今發(fā)達國家十分重視的高新技術開發(fā)領域。氫氧燃料電池以氫氣作燃料為還原劑,氧氣作氧化劑,通過燃料的燃燒反應,將化學能轉變?yōu)殡娔艿碾姵兀c原電池的工作原理相同...
質子交換膜由于鉑或鉑合金作為催化劑的主要問題是成本太高,由于Pt的價格高、資源匱乏,使得質子交換膜燃料電池的成本居高不下,限制了大規(guī)模的應用,需要進一步降低鉑的載量。一種方法是尋找新的價格較低的非鉑,非貴金屬催化劑;另一種方法是改進電極結構,有效利用鉑催化劑,...
燃料與氧化劑的化學能通過電化學反應直接轉換成電能的發(fā)電裝置。燃料電池理論上可在接近100%的熱效率下運行,具有很高的經濟性。目前實際運行的各種燃料電池,由于種種技術因素的限制,再考慮整個裝置系統(tǒng)的耗能,總的轉換效率多在45%~60%范圍內,如考慮排熱利用可達8...
雙極膜雖然是一種新膜(與其他高分子膜200余年發(fā)展歷史相比而言),但它的研究可追溯到50年代中期。其發(fā)展過程可劃分為三個階段:第1階段50年代中期至80年代初期,這是雙極膜發(fā)展十分緩慢的時期,雙極膜只是由兩片陰陽離子膜直接壓制,性能很差,水分解電壓比理論壓降高...
氫氧燃料電池的主要特點1.產物是水,清潔環(huán)保;2.容易持續(xù)通氫氣和氧氣,產生持續(xù)電流;3.能量轉換率較高,超過80%(普通燃燒能量轉換率30%多);4.可以組合為燃料電池發(fā)電站,排放廢棄物少,噪音低,綠色發(fā)電站。作為極具發(fā)展前途的新動力電源,氫氧燃料電池的應用...
離子交換膜的性能是多方面的,必須根據膜的電化學性能、化學性能和物理力學性能對膜進行綜合評價分析。一般商品膜常提供以下性能指標。1、交換容量交換容量是離子交換膜的關鍵參數,其單位為mmol/g。一般交換容量高的膜,選擇透過性好,導電能力也強。但是由于活性基團一般...
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,晶格氧機理發(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晶格氧原子的直接耦合,產生的氧空位將被水分子或大量氧原子補充,同時由此產生的不飽和金屬位點...
為了加快PEMWE的發(fā)展,深入理解電極反應的動態(tài)過程,理論計算和實驗的結合,對具有實際應用前景的催化劑的進一步發(fā)展,催化劑性能的評價準則,對實驗室基礎研究中水系模型和實際操作差異的理解,集成膜電極組件的開發(fā)需要更多的研究。PEMWE的組裝方法,實際運行條件,包...
在技術層面,電解水制氫技術可分為堿性電解水制氫(ALK)、質子交換膜電解水電解水制氫(PEM)、固體氧化物電解水制氫(SOE)和陰離子交換膜電解水制氫(AEM)。其中,堿性電解水技術較為成熟,造價成本也較低;但是與可再生能源適配性較差。其中,堿性電解水技術較為...
質子交換膜是質子交換膜燃料電池的主要部件,對電池性能起著關鍵作用。它不只具有阻隔作用,還具有傳導質子的作用。全質子交換膜主要用氟磺酸型質子交換膜;非氟聚合物質子交換膜;新型復合質子交換膜等。質子交換膜燃料電池已成為汽油內燃機動力較具競爭力的潔凈取代動力源。用作...
質子交換膜燃料電池(pemfc),具有零污染、轉化效率高、功率密度大、噪音低、可再生等特點,已成為被全球寄予厚望的綠色能源。甚至有人認為,質子交換燃料電池是人類未來能源的主要解決方案。質子交換膜主要用于交通運輸、便攜式電源等領域,特別是電動汽車行業(yè),被認為是燃...
離子交換膜均相膜的電化學性能較為優(yōu)良,但力學性能較差,常需其他纖維來增強。非均相膜的電化學性能比均相膜差,而力學性能較優(yōu),由于疏水性的高分子成膜材料和親水性的離子交換樹脂之間粘結力弱,常存在縫隙而影響離子選擇透過性。離子交換膜的膜電阻和選擇透過性是膜的電化學性...
區(qū)別于堿性水電解制氫,PEM水電解制氫選用具有良好化學穩(wěn)定性、質子傳導性、氣體分離性的全氟磺酸質子交換膜電解水電解水作為固體電解質替代石棉膜,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到外依次是質子交換膜電解水電解水、陰陽極催化層、陰陽極...
質子交換膜與一般化學電源中使用的隔膜有很大不同,它不只是一種隔離陰陽極反應氣體的隔膜材料,還是電解質和電極活性物質(電催化劑)的基底,即兼有隔膜和電解質的作用;另外,PEM還是一種選擇透過性膜,在一定的溫度和濕度條件下具有可選擇的透過性,在質子交換膜的高分子結...
膜的離子遷移數有兩種方法解釋,一是膜電位法,將膜在兩種不同濃度的同類電解質中測定其膜電位,再由膜電位計算遷移數。另一種方法是,在外加直流電場下,在電滲析槽中直接測定膜的遷移數。一般要求,實用的離子交換膜透過度大于85%,反離子遷移數大于0。9,并希望在高濃度電...
質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?;旌虾螅浗z網印刷、涂布和噴涂等方法涂覆到擴散層上并經熱處理制得。催化層中的PTFE提供了氣體擴散通...
質子交換膜燃料電池(PEMFC)由于具有能量轉化率高、環(huán)保等特點而受到普遍關注。質子交換膜(PEM)作為質子交換膜燃料電池重要組件之一的關鍵材料,成為燃料電池研究的熱點。理想的質子交換膜具有質子傳導率高、氣體滲透率低以及足夠的機械強度、熱穩(wěn)定性和化學穩(wěn)定性。現...
質子交換膜燃料電池曾采用酚醛樹脂磺酸型膜、聚苯乙烯磺酸型膜、聚三氟苯乙烯磺酸型膜和全氟磺酸型膜。研究表明,全氟磺酸型膜較適合作為質子交換膜燃料電池的固體電解質。雖然全氟磺酸膜具有良好的性能,但由于膜的結構、工藝和生產批量等問題的存在,到目前為止,質子交換膜的成...
質子交換膜由于鉑或鉑合金作為催化劑的主要問題是成本太高,由于Pt的價格高、資源匱乏,使得質子交換膜燃料電池的成本居高不下,限制了大規(guī)模的應用,需要進一步降低鉑的載量。一種方法是尋找新的價格較低的非鉑,非貴金屬催化劑;另一種方法是改進電極結構,有效利用鉑催化劑,...
質子交換膜的分類根據氟含量,可以將質子交換膜分為全氟質子交換膜、部分氟化聚合物質子交換膜、非氟聚合物質子交換膜、復合質子交換膜4類。其中,由于全氟磺酸樹脂分子主鏈具有聚四氟乙烯的結構,因而帶來優(yōu)良的熱穩(wěn)定性、化學穩(wěn)定性和較高的力學強度;聚合物膜壽命較長,同時由...
離子交換膜可裝配成電滲析器而用于苦咸水的淡化和鹽溶液的濃縮。電滲析裝置的淡化程度可以達到—次蒸餾水純度。離子交換膜也可應用于甘油、聚乙二醇的除鹽,分離各種離子與放射性元素、同位素,分級分離氨基酸等。此外,在有機和無機化合物的純化、原子能工業(yè)中放射性廢液的處理與...
離子交換膜分均相膜和非均相膜兩類,可以采用高分子的加工成型方法制造。均相膜先用高分子材料如丁苯橡膠、纖維素衍生物、聚四氟乙烯、聚三氟氯乙烯、聚偏二氟乙烯、聚丙烯腈等制成膜,然后引入單體如苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯等,在膜內聚合成高分子,再通過化學反應,引入所需的功...
質子交換膜(PEM)在氫燃料電池、電解水制氫氣等領域中所交換的陽離子為質子,又被稱為離子膜。質子交換膜處于有機氟化工產業(yè)鏈末端,其上游是有機氟化工的單體材料,下游是基于質子交換膜的氯堿工業(yè)、燃料電池、電解水、儲能電池等應用領域。目前產業(yè)化應用的均為全氟質子交換...
過去5年電解槽成本已下降了40%,但是投資和運行成本高仍然是PEM水電解制氫亟待解決的主要問題,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。為此降低催化劑與電解槽的材料成本,特別是陰、陽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電解水的主要部件MEA 對反應過程和性能限制的理解和深入研究非常重要?;谝陨峡紤],電化學交流阻抗(EIS)被認為是一個非常優(yōu)異的工具,可用于診斷電化學過程。交流阻抗分析被廣泛應用于,區(qū)分不同反應機理對極化特性的影響,EIS可以根據單個過程的不同弛豫時間...
PEM電解水對測試臺也有相應的需求 比較典型的產品介紹如下:測試臺是用于對PEM電解槽進行詳細評估和表征的全功能設備。 包括集成電源,恒電位儀,用于EIS的阻抗分析儀,以及用于溫度,壓力,流速監(jiān)視的實時傳感器。可對單個電解槽進行詳細控制,診斷和分析的實驗室的理...