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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)子交換膜采用了納米技術(shù)，使材料更小，性能更佳。是否有報(bào)道凱豪達(dá)使用Fumatech膜

質(zhì)子交換膜的改進(jìn)方法，有有機(jī)/無(wú)機(jī)納米復(fù)合質(zhì)子交換膜，依靠納米顆粒尺寸小和比表面積大的特點(diǎn)提高復(fù)合膜的保水能力，從而達(dá)到擴(kuò)大質(zhì)子交換膜燃料電池工作溫度范圍的目的；對(duì)質(zhì)子交換膜的骨架材料進(jìn)行改進(jìn)，針對(duì)目前較常用的膜的缺點(diǎn)，或在膜基礎(chǔ)上改進(jìn)，或另選用新型骨架材料；對(duì)膜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，特別是增加其中微孔，以使成膜方便，并解決催化劑中毒的問(wèn)題。另外，除了這些改進(jìn)，現(xiàn)有的許多研究都或多或少的采用了納米技術(shù)，使材料更小，性能更佳。哪里可以查到西門子使用Fumatech膜質(zhì)子交換膜具有質(zhì)子電導(dǎo)率高和化學(xué)穩(wěn)定性好的優(yōu)點(diǎn)。

質(zhì)子交換膜與一般化學(xué)電源中使用的隔膜有很大不同，它不只是一種隔離陰陽(yáng)極反應(yīng)氣體的隔膜材料，還是電解質(zhì)和電極活性物質(zhì)（電催化劑）的基底，即兼有隔膜和電解質(zhì)的作用；另外，PEM還是一種選擇透過(guò)性膜，在一定的溫度和濕度條件下具有可選擇的透過(guò)性，在質(zhì)子交換膜的高分子結(jié)構(gòu)中，含有多種離子基團(tuán)，它只容許氫離子（氫質(zhì)子）透過(guò)，而不容許氫分子及其他離子透過(guò)。質(zhì)子交換膜燃料電池對(duì)于質(zhì)子交換膜的要求非常高，質(zhì)子交換膜必須具有良好的質(zhì)子電導(dǎo)率、良好的熱和化學(xué)穩(wěn)定性、較低的氣體滲透率，還要有適度的含水率，對(duì)電池工作過(guò)程中的氧化、還原和水解具有穩(wěn)定性，并同時(shí)具有足夠高的機(jī)械強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，以及膜表面適合與催化劑結(jié)合的性能。

離子交換膜是一種含離子基團(tuán)的、對(duì)溶液的的離子具有選擇透過(guò)功能的膜，通常由高分子材料制成。因?yàn)橐话阍趹?yīng)用時(shí)主要是利用它的離子選擇透過(guò)性，所以也稱為離子選擇透過(guò)性膜。離子選擇性電極是一類利用膜電勢(shì)測(cè)定溶液中離子的活度或濃度的電化學(xué)傳感器，當(dāng)它和含待測(cè)離子的溶液接觸時(shí)，在它的敏感膜和溶液的相界面上產(chǎn)生與該離子活度直接有關(guān)的膜電勢(shì)。電極膜對(duì)特定的離子具有選擇性響應(yīng)，電極膜的電位與待測(cè)離子含量之間的關(guān)系符合能斯特公式。這類電極由于具有選擇性好、平衡時(shí)間短的特點(diǎn)，是電位分析法用得較多的指示電極。質(zhì)子交換膜可以使得質(zhì)子經(jīng)過(guò)膜從陽(yáng)極到達(dá)陰極。

質(zhì)子交換膜燃料電池的基本結(jié)構(gòu)主要由質(zhì)子交換膜、催化劑層、擴(kuò)散層、集流板（又稱雙極板）組成。聚合物電解質(zhì)膜被碳基催化劑所覆蓋，催化劑直接與擴(kuò)散層和電解質(zhì)兩者接觸以求達(dá)到較大的相互作用面。催化劑構(gòu)成電極，在其之上直接為擴(kuò)散層。電解質(zhì)、催化劑層和氣體擴(kuò)散層的組合被稱為膜片-電極組件。質(zhì)子交換膜(PEM)是質(zhì)子交換膜燃料電池的主要部件，是一種厚度只為50～180um的薄膜片，其微觀結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜。它為質(zhì)子傳遞提供通道，同時(shí)作為隔膜將陽(yáng)極的燃料與陰極的氧化劑隔開，其性能好壞直接影響電池的性能和壽命。質(zhì)子交換膜中，氣體在膜中的滲透性很小。是否有報(bào)道凱豪達(dá)使用Fumatech膜

質(zhì)子交換膜對(duì)溫度和含水量要求高。是否有報(bào)道凱豪達(dá)使用Fumatech膜

電堆運(yùn)行時(shí)，質(zhì)子交換膜需要保持一定的濕度，反應(yīng)生成的水需要排除。不同形態(tài)的水的遷移、傳輸、生成、凝結(jié)對(duì)電堆的穩(wěn)定運(yùn)行都有很大影響，這就產(chǎn)生了發(fā)電系統(tǒng)的水、熱管理問(wèn)題。通常情況下，電堆均需使用復(fù)雜的純水增濕輔助系統(tǒng)用于增濕質(zhì)子交換膜，以免電極“干死”(質(zhì)子交換膜傳導(dǎo)質(zhì)子能力下降，甚至損壞)；同時(shí)又必須及時(shí)將生成的水排出，以防電極“淹死”。由于發(fā)電機(jī)的運(yùn)行溫度一般在80℃左右，此時(shí)發(fā)電機(jī)的運(yùn)行效能較好，因此反應(yīng)氣體進(jìn)入電堆前需要預(yù)加熱，這一過(guò)程通常與氣體的加濕過(guò)程同時(shí)進(jìn)行；電堆發(fā)電時(shí)產(chǎn)生的熱量將使電堆溫度升高，必須采取適當(dāng)?shù)睦鋮s措施，可以保持發(fā)電機(jī)電堆工作溫度穩(wěn)定。這些通常用熱交換器與純水增濕裝置進(jìn)行調(diào)節(jié)，并用計(jì)算機(jī)進(jìn)行協(xié)調(diào)控制。是否有報(bào)道凱豪達(dá)使用Fumatech膜

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