江蘇質子交換Fumatech膜替代杜邦

來源: 發(fā)布時間:2023-06-03

燃料電池是一種直接將燃料的化學能轉化為電能的裝置。從理論上來講,只要連續(xù)供給燃料,燃料電池便能連續(xù)發(fā)電,已被譽為是繼水力、火力、核電之后的第四代發(fā)電技術。優(yōu)點有1、發(fā)電效率高:燃料電池發(fā)電不受卡諾循環(huán)的限制。理論上,它的發(fā)電效率可達到85%~90%,但由于工作時各種極化的限制,目前燃料電池的能量轉化效率約為40%~60%。若實現(xiàn)熱電聯(lián)供,燃料的總利用率可高達80%以上。2、環(huán)境污染小:燃料電池以天然氣等富氫氣體為燃料時,二氧化碳的排放量比熱機過程減少40%以上,這對緩解地球的溫室效應是十分重要的。另外,由于燃料電池的燃料氣在反應前必須脫硫,而且按電化學原理發(fā)電,沒有高溫燃燒過程,因此幾乎不排放氮和硫的氧化物,減輕了對大氣的污染。燃料電池工作時,燃料和氧化劑由外部供給,進行反應。江蘇質子交換Fumatech膜替代杜邦

質子交換膜是燃料電池的主要材料,質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)模應用的關鍵因素之一。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。燃料電池PEM市場還是一個新興市場,國內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。相信不久將會有更高性能、更低成本的PEM產(chǎn)品問世,大力推動燃料電池技術的發(fā)展及其產(chǎn)業(yè)化應用。山東陰離子Fumatech膜物質分離怎么樣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。

電解水通常是指含鹽(如硫酸鈉,食鹽不可以,會生成氯氣)的水經(jīng)過電解之后所生成的產(chǎn)物。電解過后的水本身是中性,可以加入其他離子,或者可經(jīng)過半透膜分離而生成兩種性質的水。其中一種是堿性離子水,另一種是酸性離子水。以氯化鈉為水中所含電解質的電解水,在電解后會含有氫氧化鈉、次氯酸與次氯酸鈉(如果是純水經(jīng)過電解,則只會產(chǎn)生氫氧根離子、氫氣、氧氣與氫離子)。制備電解水的機構稱之為電解槽,其內部主要構成部品是電極板與離子膜,兩者都是目前許多科技產(chǎn)品應用的技術。一般常見的電解水制造設備,簡稱電解水機或電解離子水生成器(IonicWaterGenerator)。依據(jù)公共自來水質溶存主要成分而言,“硫酸鹽”、“碳酸氫鹽”或少量“氯鹽”經(jīng)實際功率、流量及其它電解條件的配合,可以制備出單獨溶存較高“鈣離子”或“鈉離子”濃度且適合飲用的“堿性離子水”,此即是訴求飲水的“機能性”的飲水設備。

離子交換膜是一種含離子基團的、對溶液里的離子具有選擇透過能力的高分子膜。因為一般在應用時主要是利用它的離子選擇透過性,所以也稱為離子選擇透過性膜。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。離子交換膜按功能及結構的不同,可分為陽離子交換膜、陰離子交換膜、兩性的交換膜、鑲嵌離子交換膜、聚電解質復合物膜五種類型。燃料電池是一種直接將燃料的化學能轉化為電能的裝置。

質子交換膜中的流場結構包括點狀流場、網(wǎng)狀流場、平行流場、蛇形流場、多孔流場和交指形流場結構。平行流場和蛇形流場都具有良好的供氣和排水能力,是目前常用的流場結構。交指形流場反應氣體從入孔進入末端封死的流場通道,迫使氣體在壓力差的作用下經(jīng)強制對流通過電極內部到達流道出口段,使反應氣體到達催化層表面的距離縮短,傳質加快,反應速率提高。此外,氣體流動的剪切應力易將陰極中聚集的由于電遷移和電化學反應生成液態(tài)水帶出電極,減少了陰極水淹現(xiàn)象,從而大幅度提高質子交換膜燃料電池性能。但是這種流場在確保反應氣體均勻分配方面還存在著問題,且這種流場需要較大的壓力降,增加了額外的功率損耗。點狀流場、網(wǎng)狀流場和多孔流場因反應氣體傳輸和排水能力較差而應用不多。隨著燃料電池技術不斷成熟,以及西氣東輸工程提供了充足天然氣源。山東質子交換Fumatech膜

質子交換膜燃料電池工作溫度低、比功率高、結構簡單、啟動快、操作方便。江蘇質子交換Fumatech膜替代杜邦

質子交換膜的電催化劑按作用部位可分為陰極催化劑和陽極催化劑兩類。質子交換膜燃料電池的陽極反應為氫的氧化反應,陰極為氧的還原反應。因氧的催化還原作用比氫的催化氧化作用更為困難,所以陰極是較關鍵的電極。對催化劑的要求是足夠的催化活性和穩(wěn)定性,陽極催化劑還應具有抗CO中毒的能力,對于使用烴類燃料重整的質子交換膜燃料電池系統(tǒng),陽極催化劑系統(tǒng)尤其應注意這個問題。電催化劑按照使用金屬可分為鉑系和非鉑系電催化劑兩類。由于質子交換膜燃料電池的工作溫度低于100℃,目前只有貴金屬催化劑對氫氣氧化和氧氣還原反應表現(xiàn)出了足夠的催化活性?,F(xiàn)在所用的較有效催化劑是鉑或鉑合金催化劑,它對氫氣氧化和氧氣還原都具有非常好的催化能力,且可以長期穩(wěn)定工作。江蘇質子交換Fumatech膜替代杜邦

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