是否有報(bào)道Nel使用Fumatech膜

來(lái)源: 發(fā)布時(shí)間:2022-08-12

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(shí)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(gè)選擇是尋找新的低氟或非氟膜材料。此外,還可以采用無(wú)機(jī)酸與樹(shù)脂的共混膜,不只可以提高膜的電導(dǎo)率,還可以提高膜的工作溫度。電催化劑是質(zhì)子交換膜燃料電池中的關(guān)鍵性技術(shù)焦點(diǎn)所在。為了加快電化學(xué)反應(yīng)速度,氣體擴(kuò)散電極上都含有一定量的催化劑。由于燃料電池的低運(yùn)行溫度,以及電解質(zhì)酸性的本質(zhì),故應(yīng)用的催化劑層需要貴金屬。燃料電池是利用水的電解的逆反應(yīng)的"發(fā)電機(jī)"。是否有報(bào)道Nel使用Fumatech膜

質(zhì)子交換膜具有優(yōu)良的熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性,性能優(yōu)于非氟或者部分氟化交換膜。質(zhì)子交換膜根據(jù)含氟情況進(jìn)行分類,主要可分為四類,全氟質(zhì)子交換膜、部分氟化聚合物膜、新型非氟聚合物膜、復(fù)合膜。由于全氟磺酸樹(shù)脂(PFSA)分子的主鏈具有聚四氟乙烯結(jié)構(gòu),具有優(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,聚合物膜的使用壽命較長(zhǎng);同時(shí)分子支鏈上的親水性磺酸基團(tuán)能夠吸附水分子,具有優(yōu)良的離子傳導(dǎo)特性。由于非氟質(zhì)子膜在苛刻的電池工作環(huán)境中很快會(huì)降解破壞,無(wú)法具備全氟磺酸離子膜的優(yōu)異性能。哪里可知西門子怎樣測(cè)試Fumatech膜質(zhì)子交換膜可以使燃料電池用干反應(yīng)氣體就能出色地進(jìn)行工作。

離子交換膜是一種選擇性透過(guò)的膜,比如陽(yáng)離子交換膜,就只能有陽(yáng)離子通過(guò),陰離子就不行。離子交換膜的原理是通過(guò)成膜材料上面的基團(tuán),通過(guò)對(duì)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(huì)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,也很溶液分離,使得質(zhì)子順利通過(guò)膜。而驅(qū)動(dòng)力可能是膜兩側(cè)的壓力差、濃度差或者電勢(shì)差等。用途一般是電化學(xué)上的應(yīng)用,比如燃料電池,氯堿工藝。質(zhì)子交換膜的作用是讓質(zhì)子通過(guò),形成電流,同事阻隔正負(fù)極的氧化劑和燃料。

質(zhì)子交換膜燃料電池曾采用酚醛樹(shù)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(zhì)子交換膜燃料電池的固體電解質(zhì)。雖然全氟磺酸膜具有良好的性能,但由于膜的結(jié)構(gòu)、工藝和生產(chǎn)批量等問(wèn)題的存在,到目前為止,質(zhì)子交換膜的成本還非常高,因此需要尋找高性能低成本的替代膜。一個(gè)選擇是使用全氟磺酸材料與聚四氟乙烯(PTFE)的復(fù)合膜,其中PTFE是起強(qiáng)化作用的微孔介質(zhì),而全氟磺酸材料則在微孔中形成質(zhì)子傳遞通道。質(zhì)子交換膜工作溫度較高會(huì)使其含水量急劇降低。

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)由于分子支鏈上存在親水性磺酸基團(tuán),具有優(yōu)良的離子傳導(dǎo)特性。非氟質(zhì)子膜要求比較苛刻的工作環(huán)境,否則將會(huì)很快被降解破壞,無(wú)法具備全氟磺酸離子膜的優(yōu)異性能。燃料電池工作時(shí),燃料和氧化劑由外部供給進(jìn)行反應(yīng)。誰(shuí)知道Areva怎樣測(cè)試Fumatech膜

質(zhì)子交換膜可在更熱和更干燥的工作條件下運(yùn)行。是否有報(bào)道Nel使用Fumatech膜

質(zhì)子交換膜由于鉑或鉑合金作為催化劑的主要問(wèn)題是成本太高,由于Pt的價(jià)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(jìn)一步降低鉑的載量。一種方法是尋找新的價(jià)格較低的非鉑,非貴金屬催化劑;另一種方法是改進(jìn)電極結(jié)構(gòu),有效利用鉑催化劑,提高Pt的利用率,減少單位面積的使用量。鉑或鉑合金作為催化劑的主要的問(wèn)題是其毒化問(wèn)題。鉑催化劑因極富活性而提供了優(yōu)異的性能。該催化劑對(duì)一氧化碳和硫的生成物與氧相比有較高的親和力,這種毒化效應(yīng)強(qiáng)烈地制約了催化劑的高度活性,并阻礙了擴(kuò)展到其中的氫或氧。使得電極反應(yīng)不能發(fā)生,燃料電池性能遞減。是否有報(bào)道Nel使用Fumatech膜

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