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)在主要應(yīng)用的全氟磺酸型質(zhì)子交換膜，質(zhì)子交換膜當今應(yīng)用中的弱點，分別在物理、化學(xué)方面上提出了一些針對其弱點進行改性的辦法，并比較了各種方法對質(zhì)子傳導(dǎo)率和甲醇透過率等等因素的影響，之后提出未來質(zhì)子交換膜改性的發(fā)展方向。燃料電池是一種直接將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。河北電解水用Fumatech膜系統(tǒng)工程
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)分為三大類：1.非均相離子交換膜由粉末狀的離子交換樹脂加黏合劑混煉、拉片、加網(wǎng)熱壓而成。樹脂分散在黏合劑中，因而其化學(xué)結(jié)構(gòu)是不均勻的。2.均相離子交換膜均相離子交換膜系將活性基團引入一惰性支持物中制成。它沒有異相結(jié)構(gòu)，本身是均勻的。其化學(xué)結(jié)構(gòu)均勻，孔隙小，膜電阻小，不易滲漏，電化學(xué)性能優(yōu)良，在生產(chǎn)中應(yīng)用寬泛。但制作復(fù)雜，機械強度較低。3.半均相離子交換膜也是將活性基團引入高分子支持物制成的。但兩者不形成化學(xué)結(jié)合，其性能介于均相離子交換膜和非均相離子交換膜之間。離子Fumatech膜技術(shù)好嗎電化學(xué)反應(yīng)過程中常伴隨著電極表面析氫、析氧和析氯的電極反應(yīng)；
兩性離子交換膜是一種既帶有堿性基團又帶有酸性基團的特殊的荷電膜，由于其表面凈電荷的可根據(jù)外部溶液變化而變化，既可以作為陽離子交換膜又可以作為陰離子交換膜，因此具有可調(diào)性。其在醫(yī)療設(shè)備、藥物釋放系統(tǒng)、離子型藥物和蛋白質(zhì)分離方面有著普遍的應(yīng)用前景，所以兩性膜將成為新一代的荷電膜而得到普遍研究和運用。離子交換膜是全釩氧化還原液流電池的關(guān)鍵材料之一，它的性能直接影響電池的充放電性能。普遍使用的離子交換膜是一種陽離子交換膜，其化學(xué)性能和機械性能都非常優(yōu)異，
質(zhì)子交換膜性能的好壞將直接影響燃料電池產(chǎn)業(yè)化進程和獲得大規(guī)模應(yīng)用的關(guān)鍵因素之一，質(zhì)子交換膜是燃料電池的主要材料。為了實現(xiàn)燃料電池的實用化與產(chǎn)業(yè)化，人們在PEM的制造工藝和材料改性方面已經(jīng)進行了大量的研究。目前，進一步提高PEM的使用耐久性、壽命和工作性能仍然是PEM燃料電池產(chǎn)業(yè)化面臨的主要任務(wù)。燃料電池PEM市場還是一個新興市場，國內(nèi)外均未形成較大的規(guī)模。在燃料電池巨大的市場需求推動下，PEM必將獲得進一步發(fā)展。氫氧燃料電池不需要將還原劑和氧化劑全部儲藏在電池內(nèi)的裝置；
陰離子交換膜的本質(zhì)是一種堿性電解質(zhì)，對陰離子具有選擇透過性作用，因此還被稱為離子選擇透過性膜。一般以-NH3+、-NR2H+或者-PR3+等陽離子作為活性的交換基團，并且在陰極產(chǎn)生OH-作為載流子，經(jīng)過陰離子交換膜的選擇透過性作用移動到陽極。陰離子交換膜具有非常寬泛的應(yīng)用，它是分離裝置、提純裝置以及電化學(xué)組件中的重要組成部分，在氯堿工業(yè)、水處理工業(yè)、重金屬回收、濕法冶金以及電化學(xué)工業(yè)等領(lǐng)域都起到舉足輕重的作用。近年來，隨著新型化學(xué)電源的發(fā)展，陰離子交換膜作為電池隔膜在液流儲能電池、堿性陰離子交換膜燃料電池、新型超級電容器等方面的應(yīng)用也得到關(guān)注和研究。燃料電池是名符其實的把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的能量轉(zhuǎn)換機器。山東質(zhì)子交換Fumatech膜氫氣制取
陰離子交換膜是一類含有堿性活性基團，對陰離子具有選擇透過性的高分子聚合物膜。河北電解水用Fumatech膜系統(tǒng)工程
燃料與氧化劑的化學(xué)能通過電化學(xué)反應(yīng)直接轉(zhuǎn)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(jīng)濟性。目前實際運行的各種燃料電池，由于種種技術(shù)因素的限制，再考慮整個裝置系統(tǒng)的耗能，總的轉(zhuǎn)換效率多在45%～60%范圍內(nèi)，如考慮排熱利用可達80%以上。此外，燃料電池裝置不含或含有很少的運動部件，工作可靠，較少需要維修，且比傳統(tǒng)發(fā)電機組安靜。另外電化學(xué)反應(yīng)清潔、完全，很少產(chǎn)生有害物質(zhì)。所有這一切都使得燃料電池被視作是一種很有發(fā)展前途的能源動力裝置。燃料電池是一種電化學(xué)的發(fā)電裝置,等溫的按電化學(xué)方式,直接將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能而不必經(jīng)過熱機過程,不受卡諾循環(huán)限制,因而能量轉(zhuǎn)化效率高,且無污染,正在成為理想的能源利用方式。同時,隨著燃料電池技術(shù)不斷成熟,以及西氣東輸工程提供了充足天然氣源,燃料電池的商業(yè)化應(yīng)用存在著廣闊的發(fā)展前景。河北電解水用Fumatech膜系統(tǒng)工程
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