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)氣體進入電極及水的排出提供通道。對雙極板的設(shè)計...

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(也有無機離子交換股，但其使用尚不普通)。它與離子交換樹脂相似，都是在高分子骨架上連接一個活性基團，但作用機理和方式、效果都有不同之處。當(dāng)前市場上離子交換膜種類繁多，也沒有統(tǒng)一的分類方法。一般按膜的宏觀結(jié)構(gòu)...

除了降低催化劑貴金屬載量，提高催化劑活性和穩(wěn)定性外，氫健康膜電極制備工藝對降低電解系統(tǒng)成本，提高電解槽性能和壽命至關(guān)重要。根據(jù)催化層支撐體的不同，膜電極制備方法分為CCS法和CCM法。CCS法將催化劑活性組分直接涂覆在氣體擴散層，而CCM法則將催化劑活性組分直...

在技術(shù)層面，電解水制氫主要分為AWE、PEM水電解，固體聚合物陰離子交換膜（AEM）水電解、固體氧化物（SOE）水電解。其中，AWE是較早工業(yè)化的水電解技術(shù)，已有數(shù)十年的應(yīng)用經(jīng)驗，較為成熟；PEM電解水技術(shù)近年來產(chǎn)業(yè)化發(fā)展迅速，SOE水電解技術(shù)處于初步示范階段...

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...

質(zhì)子交換膜膜材料的改進及應(yīng)用，質(zhì)子交換膜燃料電池具有工作溫度低、啟動快、比功率高、結(jié)構(gòu)簡單、操作方便等優(yōu)點，被公認為電動汽車、固定發(fā)電站等的頭號能源。在燃料電池內(nèi)部，質(zhì)子交換膜為質(zhì)子的遷移和輸送提供通道，使得質(zhì)子經(jīng)過膜從陽極到達陰極，與外電路的電子轉(zhuǎn)移構(gòu)成回路...

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(yīng)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...

氫能在能源供給側(cè)和消費終端轉(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，實現(xiàn)能量在時間上的存儲和空間上的轉(zhuǎn)移。相對于其他儲能方式，氫能具備規(guī)模優(yōu)勢；在能源消費終端，氫健康氫能可以實現(xiàn)零排放、零污染，減少碳排放。2020年9月，在第七十五...

在技術(shù)層面，電解水制氫技術(shù)可分為堿性電解水制氫(ALK)、質(zhì)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(shù)較為成熟，造價成本也較低；但是氫健康與可再生能源適配性較差。其中，堿性電解水技...

堿性水電解制氫氫健康電解槽隔膜主要由石棉組成，起分離氣體的作用。陰極、陽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)量分數(shù)20%~30%，電解槽操作溫度70~80℃，工作電流密度約0.25A/...

一膜層在另一膜層上流延成型法的基本過程是在陰離子交換膜層上覆蓋一層分散有陽離子交換樹脂的聚合物溶液，或者在陽離子交換膜層上覆蓋一層分散有陰離子交換樹脂的聚合物溶液，經(jīng)干燥而制得雙極膜。也可以直接用液態(tài)的離子交換材料，如二-(2-乙烯基-己基)-焦磷酸、三辛基甲...

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...

工業(yè)生產(chǎn)會產(chǎn)生很多酸堿廢液，如離子交換樹脂再生廢液、酸洗廢液、鉛蓄電池廢液、造紙廠廢液等。為減輕對環(huán)境的污染，這些廢液必須經(jīng)過必要的處理才能排放，但處理工藝復(fù)雜，資金耗費大。雙極膜電滲析工藝為這類廢液的處理提供了一種很好的解決辦法。1986年我國在浙江省郵電印...

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(yīng)，將化學(xué)能轉(zhuǎn)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(yīng)氫氣，同時向氧電極供應(yīng)氧氣。氫、氧氣在電極上的催化劑作用下，通過電解質(zhì)生成水。這時在氫電極上有多余的電子而帶負...

電化學(xué)法處理含酚廢水過程中，重力環(huán)境下和重力攪拌環(huán)境下電極表面均有氣泡富集、廢水中均有氣泡分散于其中。而超重力環(huán)境下電極表面無明顯氣泡富集、廢水中無氣泡分散于其中。在裝置氣相出口關(guān)閉的情況下，電極表面脫離的氣泡和廢水中溢出的氣泡聚集于反應(yīng)裝置端蓋上。這表明超重...

燃料電池的優(yōu)點1、比能量高：液氫燃料電池的比能量是鎳鎘電池的800倍,直接甲醇燃料電池的比能量比鋰離子電池(能量密度較高的充電電池)高10倍以上。目前,燃料電池的實際比能量盡管只有理論值的10%,但仍比一般電池的實際比能量高很多。2、輻射少：燃料電池結(jié)構(gòu)簡單,...

陰、陽離子交換膜層粘合成型法的基本過程是用粘合劑分別涂覆陰、陽離子交換膜的內(nèi)側(cè)，然后疊合，排除內(nèi)部的氣泡和液泡，經(jīng)干燥而得雙極膜。也可將制得的雙極膜通過加熱加壓進一步增強兩膜層間的粘合力。為了減小雙極膜的工作電壓，所用的粘合劑應(yīng)該是可滲透的粘合劑，如聚乙烯亞胺...

工作溫度對質(zhì)子交換膜燃料電池性能有明顯影響，質(zhì)子交換膜電池的溫度特性主要與質(zhì)子交換膜有關(guān)。溫度升高，質(zhì)子交換膜傳質(zhì)和電化學(xué)反應(yīng)速度隨之提高，電解質(zhì)的歐姆電阻下降，溫度升高還有利于緩解催化劑中毒問題。但是溫度過高，會造成質(zhì)子交換膜脫水導(dǎo)致質(zhì)子電導(dǎo)率降低，質(zhì)子交換...

質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)由于具有能量轉(zhuǎn)化率高、環(huán)保等特點而受到普遍關(guān)注。質(zhì)子交換膜(PEM)作為質(zhì)子交換膜燃料電池重要組件之一的關(guān)鍵材料，成為燃料電池研究的熱點。理想的質(zhì)子交換膜具有質(zhì)子傳導(dǎo)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(xué)穩(wěn)定性?，F(xiàn)...

工作溫度對質(zhì)子交換膜燃料電池性能有明顯影響，質(zhì)子交換膜電池的溫度特性主要與質(zhì)子交換膜有關(guān)。溫度升高，質(zhì)子交換膜傳質(zhì)和電化學(xué)反應(yīng)速度隨之提高，電解質(zhì)的歐姆電阻下降，溫度升高還有利于緩解催化劑中毒問題。但是溫度過高，會造成質(zhì)子交換膜脫水導(dǎo)致質(zhì)子電導(dǎo)率降低，質(zhì)子交換...

冷卻水箱或余熱處理系統(tǒng)是吸收或處理發(fā)電機運行產(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)電機電堆的正常工作，通常將電堆、H2和O2...

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(guān)鍵參數(shù),其單位為mmol/g。一般交換容量高的膜，選擇透過性好，導(dǎo)電能力也強。但是由于活性基團一般...

燃料電池又稱電化學(xué)發(fā)電器，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。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...

質(zhì)子交換膜燃料電池的基本結(jié)構(gòu)主要由質(zhì)子交換膜、催化劑層、擴散層、集流板（又稱雙極板）組成。聚合物電解質(zhì)膜被碳基催化劑所覆蓋，催化劑直接與擴散層和電解質(zhì)兩者接觸以求達到較大的相互作用面。催化劑構(gòu)成電極，在其之上直接為擴散層。電解質(zhì)、催化劑層和氣體擴散層的組合被稱...

質(zhì)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(zhì)子交換膜燃料電池的成本居高不下，限制了大規(guī)模的應(yīng)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(jié)構(gòu)，有效利用鉑催化劑，...

在市場化進程方面，堿水電解（AWE）作為較為成熟的電解技術(shù)占據(jù)著主導(dǎo)地位，尤其是一些大型項目的應(yīng)用。AWE采用氫氧化鉀（KOH）水溶液為電解質(zhì)，以石棉為隔膜，分離水產(chǎn)生氫氣和氧氣，效率通常在70%~80%。氫健康一方面，AWE在堿性條件下可使用非貴金屬電催化劑...

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酸性工作環(huán)境，易發(fā)生腐蝕、團聚、流失等問題，為保證電解槽性能和壽命...

氫能在能源供給側(cè)和消費終端轉(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，實現(xiàn)能量在時間上的存儲和空間上的轉(zhuǎn)移。相對于其他儲能方式，氫能具備規(guī)模優(yōu)勢；在能源消費終端，氫健康氫能可以實現(xiàn)零排放、零污染，減少碳排放。2020年9月，在第七十五...

除了降低催化劑貴金屬載量，提高催化劑活性和穩(wěn)定性外，氫健康膜電極制備工藝對降低電解系統(tǒng)成本，提高電解槽性能和壽命至關(guān)重要。根據(jù)催化層支撐體的不同，膜電極制備方法分為CCS法和CCM法。CCS法將催化劑活性組分直接涂覆在氣體擴散層，而CCM法則將催化劑活性組分直...

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...