PEM電解水的主要部件MEA 對(duì)反應(yīng)過(guò)程和性能限制的理解和深入研究非常重要。基于以上考慮，電化學(xué)交流阻抗(EIS)被認(rèn)為是一個(gè)非常優(yōu)異的工具，可用于診斷電化學(xué)過(guò)程。交流阻抗分析被廣泛應(yīng)用于，區(qū)分不同反應(yīng)機(jī)理對(duì)極化特性的影響，EIS可以根據(jù)單個(gè)過(guò)程的不同弛豫時(shí)間和等效電路的相關(guān)元件，在PEM電解水運(yùn)行參數(shù)(如電勢(shì)、電流密度、溫度和MEA特性)調(diào)整時(shí)的變化來(lái)區(qū)分各種現(xiàn)象，催化劑的擔(dān)載量。 在多數(shù)情況下，電化學(xué)交流阻抗可以被清晰的區(qū)分出歐姆極化阻抗，界面問(wèn)題及擴(kuò)散相關(guān)現(xiàn)象等。 但是，交流阻抗需要通過(guò)等效電路進(jìn)行深入分析。 所以EIS結(jié)合等效電路，是一個(gè)非常強(qiáng)大的工具，可用于多個(gè)復(fù)雜電化學(xué)反應(yīng)過(guò)程和機(jī)理的分析。PEM電解水可以大量借助參考燃料電池行業(yè)的知識(shí)。哪里可以查到718研究所的PEM電解水用誰(shuí)家的質(zhì)子交換膜
PEM電解水電解槽高效率運(yùn)行 PEM電解水或者燃料電池（相當(dāng)于電解槽的反向使用）需要持續(xù)高效率（這里的效率不是轉(zhuǎn)換效率，而是經(jīng)濟(jì)效率）運(yùn)行，需要有一部分能量用來(lái)推動(dòng)外電路的電子移動(dòng)，推動(dòng)電解質(zhì)中的離子移動(dòng)，推動(dòng)陰極電化學(xué)單向反應(yīng)，推動(dòng)陽(yáng)極電化學(xué)單向反應(yīng)，推動(dòng)反應(yīng)物和生成物的定向擴(kuò)散，等等多個(gè)方面，因此需要輸入的能量既包括了水電解成氫氣和氧氣所包含的化學(xué)能，也包括了上述所需的額外能量。水電解所包含的化學(xué)能就是平衡電位和轉(zhuǎn)換電量的乘積。輸入能量就是電解槽運(yùn)行電壓和轉(zhuǎn)換電量的乘積。因此電解槽運(yùn)行電壓包括了平衡電位，也就大于平衡電位。哪里可以買到中瑞電極PEM電解水用的膜電極PEM電解水小型系統(tǒng)，常見(jiàn)于“實(shí)驗(yàn)室”，可以作為H2的來(lái)源。
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，膜電極制備工藝對(duì)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(kuò)散層，而CCM法則將催化劑活性組分直接涂覆在質(zhì)子交換膜兩側(cè)，這是2種制作工藝較大的區(qū)別。與CCS法相比，CCM法催化劑利用率更高，大幅降低膜與催化層間的質(zhì)子傳遞阻力，是膜電極制備的主流方法。在CCS法和CCM法基礎(chǔ)上，近年來(lái)新發(fā)展起來(lái)的電化學(xué)沉積法、超聲噴涂法以及轉(zhuǎn)印法成為研究熱點(diǎn)并具備應(yīng)用潛力。新制備方法從多方向、多角度改進(jìn)膜電極結(jié)構(gòu)，克服傳統(tǒng)方法制備膜電極存在的催化層催化劑顆粒隨機(jī)堆放，氣體擴(kuò)散層孔隙分布雜亂等結(jié)構(gòu)缺陷，改善膜電極三相界面的傳質(zhì)能力，提高貴金屬利用率，提升膜電極的電化學(xué)性能。
PEM水電解制氫已步入商業(yè)化早期，制約技術(shù)大規(guī)模發(fā)展的瓶頸在于膜電極選用被少數(shù)廠家壟斷的質(zhì)子交換膜，陰、陽(yáng)極催化劑材料需采用貴金屬以及電解能耗仍然偏高。解決上述難題是PEM水電解制氫技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展與推廣的關(guān)鍵。為此發(fā)展新型水電解技術(shù)成為新趨勢(shì)，基于融合堿性水電解和PEM水電解各自優(yōu)勢(shì)的研究思路，采用堿性固體電解質(zhì)替代PEM的堿性固體陰離子交換膜（AEM）水電解制氫技術(shù)成為新方向。另外選用聚芳醚酮和聚砜等廉價(jià)材料制備無(wú)氟質(zhì)子交換膜，也是質(zhì)子交換膜的發(fā)展趨勢(shì)。PEM電解水目前的短板在于對(duì)貴金屬的依賴。
在市場(chǎng)化進(jìn)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(xiàng)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%。一方面，AWE在堿性條件下可使用非貴金屬電催化劑（如Ni、CO、Mn等），因而電解槽中的催化劑造價(jià)較低，但產(chǎn)氣中含堿液、水蒸氣等，需經(jīng)輔助設(shè)備除去；另一方面，AWE難以快速啟動(dòng)或變載、無(wú)法快速調(diào)節(jié)制氫的速度，因而與可再生能源發(fā)電的適配性較差。PEM電解水電堆，電解槽的工作壓力一般在30 bar左右。哪里可以查到寶雞長(zhǎng)信怎樣測(cè)試PEM電解水質(zhì)子交換膜
PEM電解水的業(yè)務(wù)，目前越來(lái)越受到到使用市場(chǎng)的影響，有定制化的趨勢(shì)。哪里可以查到718研究所的PEM電解水用誰(shuí)家的質(zhì)子交換膜
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，膜電極制備工藝對(duì)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(kuò)散層，而CCM法則將催化劑活性組分直接涂覆在質(zhì)子交換膜電解水電解水兩側(cè)，這是2種制作工藝較大的區(qū)別。與CCS法相比，CCM法催化劑利用率更高，大幅降低膜與催化層間的質(zhì)子傳遞阻力，是膜電極制備的主流方法。在CCS法和CCM法基礎(chǔ)上，近年來(lái)新發(fā)展起來(lái)的電化學(xué)沉積法、超聲噴涂法以及轉(zhuǎn)印法成為研究熱點(diǎn)并具備應(yīng)用潛力。新制備方法從多方向、多角度改進(jìn)膜電極結(jié)構(gòu)，克服傳統(tǒng)方法制備膜電極存在的催化層催化劑顆粒隨機(jī)堆放，氣體擴(kuò)散層孔隙分布雜亂等結(jié)構(gòu)缺陷，改善膜電極三相界面的傳質(zhì)能力，提高貴金屬利用率，提升膜電極的電化學(xué)性能。哪里可以查到718研究所的PEM電解水用誰(shuí)家的質(zhì)子交換膜
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