質(zhì)子交換膜可能會面臨哪些化學(xué)降解問題？

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上海創(chuàng)胤能源科技有限公司2025-08-20

質(zhì)子交換膜在運(yùn)行過程中可能面臨的化學(xué)降解，主要源于電化學(xué)反應(yīng)過程中原位產(chǎn)生的高活性自由基，例如羥基自由基（·OH）和氫過氧自由基（·OOH）。這些強(qiáng)氧化性物質(zhì)會攻擊全氟磺酸膜聚合物中的化學(xué)鍵，包括主鏈碳氟結(jié)構(gòu)及側(cè)鏈末端磺酸基團(tuán)，引起磺酸基團(tuán)流失、主鏈發(fā)生斷裂，并終導(dǎo)致膜材料變薄、局部出現(xiàn)微孔或裂紋，機(jī)械強(qiáng)度和化學(xué)穩(wěn)定性逐步下降。自由基的來源多樣，包括陰極側(cè)氧的不完全還原、催化劑催化反應(yīng)以及反應(yīng)氣體交叉滲透后發(fā)生的副反應(yīng)等?？量痰牟僮鳁l件，如高工作電壓、低濕度運(yùn)行、溫度波動及頻繁的啟停循環(huán)，往往會促進(jìn)自由基的生成并加速化學(xué)降解進(jìn)程，從而影響質(zhì)子交換膜的使用壽命和電解槽的長期運(yùn)行可靠性。