陰離子Fumatech膜怎么樣

來源: 發(fā)布時間:2023-04-26

從近兩年的文獻報道看,對質(zhì)子交換膜改進方法可采用以下幾種方法:(1)有機/無機納米復合質(zhì)子交換膜,依靠納米顆粒尺寸小和比表面積大的特點提高復合膜的保水能力,從而達到擴大質(zhì)子交換膜燃料電池工作溫度范圍的目的;(2)對質(zhì)子交換膜的骨架材料進行改進,針對目前較常用的Nafion®;膜的缺點,或在Nafion®膜基礎上改進,或另選用新型骨架材料;(3)對膜的內(nèi)部結構進行調(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題。另外,除了這3種改進,現(xiàn)有的許多研究都或多或少的采用了納米技術,使材料更小,性能更佳。陰離子交換膜是新型能量轉(zhuǎn)換裝置的重要構成部分。陰離子Fumatech膜怎么樣

質(zhì)子交換膜(ProtonExchangeMembrane,PEM)是質(zhì)子交換膜燃料電池(ProtonExchangeMembraneFuelCell,PEMFC)的重點部件,對電池性能起著關鍵作用。它不只具有阻隔作用,還具有傳導質(zhì)子的作用。全質(zhì)子交換膜主要用氟磺酸型質(zhì)子交換膜;nafion重鑄膜;非氟聚合物質(zhì)子交換膜;新型復合質(zhì)子交換膜等。質(zhì)子交換膜燃料電池已成為汽油內(nèi)燃機動力較具競爭力的潔凈取代動力源.用作PEM的材料應該滿足以下條件:(1)良好的質(zhì)子電導率;(2)水分子在膜中的電滲透作用?。唬?)氣體在膜中的滲透性盡可能??;(4)電化學穩(wěn)定性好;(5)干濕轉(zhuǎn)換性能好;(6)具有一定的機械強度;(7)可加工性好、價格適當。河北PEM水電解Fumatech膜物質(zhì)分離怎么樣燃料電池工作時,燃料和氧化劑由外部供給進行反應。

電堆運行時,質(zhì)子交換膜需要保持一定的濕度,反應生成的水需要排除。不同形態(tài)的水的遷移、傳輸、生成、凝結對電堆的穩(wěn)定運行都有很大影響,這就產(chǎn)生了發(fā)電系統(tǒng)的水、熱管理問題。通常情況下,電堆均需使用復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)子交換膜傳導質(zhì)子能力下降,甚至損壞);同時又必須及時將生成的水排出,以防電極“淹死”。由于發(fā)電機的運行溫度一般在80℃左右,此時發(fā)電機的運行效能較好,因此反應氣體進入電堆前需要預加熱,這一過程通常與氣體的加濕過程同時進行;電堆發(fā)電時產(chǎn)生的熱量將使電堆溫度升高,必須采取適當?shù)睦鋮s措施,可以保持發(fā)電機電堆工作溫度穩(wěn)定。這些通常用熱交換器與純水增濕裝置進行調(diào)節(jié),并用計算機進行協(xié)調(diào)控制。

質(zhì)子交換膜若氫由重整裝置提供,則氣流中將含有一些一氧化碳,或吸入的空氣因來自被污染城市而含有一氧化碳,這都會造成毒化問題的產(chǎn)生。由一氧化碳引起的毒化是可逆的,但它增加了成本,且各個燃料電池需要單獨處理。質(zhì)子交換膜燃料電池的電極是一種典型的多孔氣體擴散電極,一般由氣體擴散層和催化層構成。擴散層是導電材料制成的多孔合成物,起著支撐催化層、收集電流的作用,并為電化學反應提供電子通道、氣體通道和排水通道。催化層是進行電化學反應的區(qū)域,是電極的重要部分,其內(nèi)部結構粗糙多孔,有足夠的表面積以促進氫氣和氧氣的電化學反應。電極制作的好壞對電池的性能有重要影響。電解質(zhì)隔膜的主要功能在分隔氧化劑與還原劑,并傳導離子,故電解質(zhì)隔膜越薄越好。

質(zhì)子交換膜制作困難、成本高,全氟物質(zhì)的合成和磺化都非常困難,而且在成膜過程中的水解、磺化容易使聚合物變性、降解,使得成膜困難,導致成本較高;對溫度和含水量要求高,膜的較佳工作溫度為70~90℃,超過此溫度會使其含水量急劇降低,導電性迅速下降,阻礙了通過適當提高工作溫度來提高電極反應速度和克服催化劑中毒的難題;某些碳氫化合物,如甲醇等,滲透率較高,不適合用作直接甲醇燃料電池(DMFC)的質(zhì)子交換膜。為了提高質(zhì)子交換膜的性能,對質(zhì)子交換膜的改進研究正不斷進行著。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,燃料電池的商業(yè)化應用存在著廣闊的前景。河北PEM水電解Fumatech膜物質(zhì)分離怎么樣

燃料電池是一種電化學的發(fā)電裝置,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。陰離子Fumatech膜怎么樣

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。離子交換膜按功能及結構的不同,可分為陽離子交換膜、陰離子交換膜、鑲嵌離子交換膜、聚電解質(zhì)復合物膜等類型。離子交換膜的構造和離子交換樹脂相同,但為膜的形式。離子交換膜可裝配成電滲析器而用于苦咸水的淡化和鹽溶液的濃縮。電滲析裝置(見圖)的淡化程度可達一次蒸餾水純度。也可應用于甘油、聚乙二醇的除鹽,分離各種離子與放射性元素、同位素,分級分離氨基酸等。此外,在有機和無機化合物的純化、原子能工業(yè)中放射性廢液的處理與核燃料的制備,以及燃料電池隔膜與離子選擇性電極中,也都采用離子交換膜。陰離子Fumatech膜怎么樣

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