陰陽(yáng)電極相對(duì)裝置外殼靜止不動(dòng)，氣相出口關(guān)閉，液相出口關(guān)閉，過(guò)程呈間歇操作，電解10min。轉(zhuǎn)速800r/min，陽(yáng)極相對(duì)裝置外殼旋轉(zhuǎn)，陰極相對(duì)裝置外殼靜止，氣相出口關(guān)閉，液相出口關(guān)閉，過(guò)程呈間歇操作，電解10min；超重力因子為100，陽(yáng)極相對(duì)裝置外殼旋轉(zhuǎn)，陰...

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...

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...

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(yáng)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(shí),在氧電極處生成水，通過(guò)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...

電解質(zhì)隔膜的主要功能在分隔氧化劑與還原劑，并傳導(dǎo)離子，故電解質(zhì)隔膜越薄越好，但亦需顧及強(qiáng)度，就現(xiàn)階段的技術(shù)而言，其一般厚度約在數(shù)十毫米至數(shù)百毫米；至于材質(zhì)，目前主要朝兩個(gè)發(fā)展方向，其一是先以石棉（Asbestos）膜、碳化硅SiC膜、鋁酸鋰（LiAlO3）膜等...

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(guò)程可劃分為三個(gè)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(shí)期，雙極膜只是由兩片陰陽(yáng)離子膜直接壓制，性能很差，水分解電壓比理論壓降高...

雙極膜是一種新型的離子交換復(fù)合膜，它通常由陽(yáng)離子交換層(N型膜)、中間界面親水層(催化層)和陰離子交換層(P型膜)復(fù)合而成，是真正意義上的反應(yīng)膜。中間界面層的厚度為納米級(jí)，在直流電場(chǎng)作用下，中間界面層的水發(fā)生解離，在膜兩側(cè)分別得到氫離子和氫氧根離子。利用這一特...

燃料電池是一種把燃料所具有的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換成電能的化學(xué)裝置，又稱電化學(xué)發(fā)電器。它是繼水力發(fā)電、熱能發(fā)電和原子能發(fā)電之后的第四種發(fā)電技術(shù)。由于燃料電池是通過(guò)電化學(xué)反應(yīng)把燃料的化學(xué)能中的吉布斯自由能部分轉(zhuǎn)換成電能，不受卡諾循環(huán)效應(yīng)的限制，因此效率高；另外，燃料電池...

離子交換膜的性能：選擇透過(guò)性反映膜對(duì)不同離子的選擇透過(guò)能力，用離子遷移數(shù)（t）和膜的透過(guò)度（p）來(lái)表示。膜內(nèi)離子遷移數(shù)即某一種離子在膜內(nèi)的遷移量與全部離子在膜內(nèi)的遷移量的比值?；蛘咭部捎秒x子遷移所帶電量之比來(lái)表示。對(duì)于理想的離子交換膜，反離子的遷移數(shù)為1，同名...

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、貴金屬電極材料的...

作為水電解槽膜電極的中心部件，質(zhì)子交換膜不但傳導(dǎo)質(zhì)子，隔離氫氣和氧氣，而且還為催化劑提供支撐，其性能的好壞直接決定水電解槽的性能和使用壽命。長(zhǎng)期被國(guó)外少數(shù)廠家壟斷，質(zhì)子交換膜價(jià)格高達(dá)幾百~幾千美元/m2。為降低膜成本，提高膜性能，國(guó)內(nèi)外重點(diǎn)攻關(guān)改性全氟磺酸質(zhì)子...

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...

盡管從長(zhǎng)期來(lái)看，綠氫的大規(guī)模發(fā)展已成為必然趨勢(shì)，但目前而言，可再生能源制氫尚處于發(fā)展初期，其成本和競(jìng)爭(zhēng)力是未來(lái)亟需關(guān)注的重點(diǎn)，尤其是高昂的耗電成本，成為目前水電解制氫難以與“灰氫”抗衡的主要弱點(diǎn)。目前，國(guó)內(nèi)可再生能源制氫還處于試點(diǎn)和探索的階段，主要是央企和地方...

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，水電解制氫的占比將大幅提升，成為實(shí)現(xiàn)...

氫能在能源供給側(cè)和消費(fèi)終端轉(zhuǎn)型發(fā)展中可以發(fā)揮重要作用。在能源供給側(cè)，氫能可以消納可再生能源電力，實(shí)現(xiàn)能量在時(shí)間上的存儲(chǔ)和空間上的轉(zhuǎn)移。相對(duì)于其他儲(chǔ)能方式，氫能具備規(guī)模優(yōu)勢(shì)；在能源消費(fèi)終端，氫能可以實(shí)現(xiàn)零排放、零污染，減少碳排放。2020年9月，在第七十五屆大會(huì)...

質(zhì)子交換膜（PEM）在氫燃料電池、電解水制氫氣等領(lǐng)域中所交換的陽(yáng)離子為質(zhì)子，又被稱為離子膜。質(zhì)子交換膜處于有機(jī)氟化工產(chǎn)業(yè)鏈末端，其上游是有機(jī)氟化工的單體材料，下游是基于質(zhì)子交換膜的氯堿工業(yè)、燃料電池、電解水、儲(chǔ)能電池等應(yīng)用領(lǐng)域。目前產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的均為全氟質(zhì)子交換...

堿性水電解制氫電解槽隔膜主要由石棉組成，起分離氣體的作用。陰極、陽(yáng)極主要由金屬合金組成，如Ni-Mo合金等，分解水產(chǎn)生氫氣和氧氣。工業(yè)上堿性水電解槽的電解液通常采用KOH溶液，質(zhì)量分?jǐn)?shù)20%~30%，電解槽操作溫度70~80℃，工作電流密度約0.25A/cm2...

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、貴金屬電極材料的...

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...

對(duì)于負(fù)載催化劑，金屬-載體相互作用和基底的導(dǎo)電性至關(guān)重要。酸性O(shè)ER材料發(fā)展，并強(qiáng)調(diào)從機(jī)理分析性能提高.對(duì)金屬性質(zhì)(合金,單原子等)催化劑,氧化物(釕/銥氧化物,非貴金屬氧化物),金屬氧酸鹽類(鈣鈦礦,燒綠石,其它氧酸鹽類),其它無(wú)機(jī)金屬和非金屬材料進(jìn)行周到綜...

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(yáng)極催化層、陰陽(yáng)極氣體擴(kuò)散層、陰陽(yáng)極...

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(guò)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(yáng)極材料選用鈣鈦礦氧化物，電...

在未來(lái)前20年中因Ｉｒ使用壽命及裝置未到報(bào)廢時(shí)限等因素，PEM水電解裝置中Ｉｒ資源回收利用還沒(méi)有得到有效實(shí)施，因此對(duì)新Ｉｒ資源需求總量增長(zhǎng)較快，到2045年Ｉｒ的需求量達(dá)到約1.5ｔ?ａ，小于Ｉｒ的產(chǎn)量，因而供給可以滿足需求。在2045—2070年，新增PEM...

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，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，金屬活性由...

現(xiàn)階段，CO2捕集、封存技術(shù)（CCS）和CO2捕集、利用、封存技術(shù)（CCUS）因成本過(guò)高，暫時(shí)不具備經(jīng)濟(jì)性。而為了實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰”和“碳中和”目標(biāo)，未來(lái)以化石能源制氫的方式勢(shì)必要受到限制或部分被清潔制氫方式取代。氫健康隨著可再生能源發(fā)電裝機(jī)容量不斷上升、比例不斷...

目前，我國(guó)商用氫氣大部分屬于“灰氫”，這類氫氣主要依靠化石燃料進(jìn)行制取，制氫過(guò)程中會(huì)排放大量的二氧化碳。而通過(guò)光伏等可再生能源制氫，是將水電解制成氫氣，整個(gè)過(guò)程能夠?qū)崿F(xiàn)零碳排放，是真正意義上的“綠氫”。未來(lái)，“綠電+綠氫”將成為我國(guó)實(shí)現(xiàn)碳中和的有力武器。一方面...

因此，單純從規(guī)模和用量來(lái)看，Ｉｒ資源儲(chǔ)量難以維持行業(yè)的發(fā)展，必須對(duì)現(xiàn)有的PEM水電解技術(shù)進(jìn)行完善和升級(jí)。一方面，可以通過(guò)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...

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...

氫氣是推動(dòng)全球綠色低碳轉(zhuǎn)型和實(shí)現(xiàn)我國(guó)“碳中和”目標(biāo)的潛在支撐,可為電力、交通、鋼鐵、建筑等行業(yè)低碳轉(zhuǎn)型提供助力。世界各國(guó)積極出臺(tái)氫能發(fā)展規(guī)劃,推動(dòng)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。近年來(lái),隨著政策的引導(dǎo)與技術(shù)的進(jìn)步,我國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。但仍存在氫能產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)技術(shù)亟待突破,關(guān)鍵材料...

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...