廣東燃料電池Fumatech膜專業(yè)制氫

來源: 發(fā)布時間:2023-05-08

質子交換膜的MEA是發(fā)電機的重要部分,是影響發(fā)電機性能、能量密度分布和工作壽命的關鍵因素。高氣體滲透性,反應區(qū)必須透氣。催化劑分布均勻,與氣體分子接觸良好。氣體所到之處需要有催化劑粒子,即催化劑必須分布在能接觸到氣體分子的表面。高質子傳導性。催化劑必須與陽離子交換膜接觸,以保證反應產生離子的順利通過。高導電性為有利于電子轉移,作為催化劑載體的炭黑導電性要高,因催化劑不能連成片(必須有很大的催化活性表面才能提高催化反應速度,而片狀金屬表面積小),難以作為電導體。因此,催化劑粒子上反應產生或需要的電子必須通過導電性物質與電極溝通。催化劑的穩(wěn)定性要好,高分散、細顆粒的Pt催化劑表面自由能大,很不穩(wěn)定,需要摻入一些催化劑以降低其表面自由能,或者摻入少量含有能與催化劑形成化學鍵或弱結合力元素的物質。燃料電池用燃料和氧氣作為原料,同時沒有機械傳動部件,故排放出的有害氣體極少,使用壽命長。廣東燃料電池Fumatech膜專業(yè)制氫

離子交換膜的性能:選擇透過性反映膜對不同離子的選擇透過能力,用離子遷移數(shù)(t)和膜的透過度(p)來表示。膜內離子遷移數(shù)即某一種離子在膜內的遷移量與全部離子在膜內的遷移量的比值。或者也可用離子遷移所帶電量之比來表示。對于理想的離子交換膜,反離子的遷移數(shù)為1,同名離子的遷移數(shù)為0.實際上由于各種因素的影響,反離子在膜內的實際遷移可能達到1。有兩種方法可以得到膜的離子遷移數(shù),一是膜電位法,將膜在兩種不同濃度的同類電解質中測定其膜電位,再由膜電位計算遷移數(shù)。另一種方法是,在外加直流電場下,在電滲析槽中直接測定膜的遷移數(shù)。一般要求,實用的離子交換膜透過度大于85%,反離子遷移數(shù)大于0.9,并希望在高濃度電解質中仍有良好的選擇透過性。河北氧化還原液流電池Fumatech膜制氫燃料電池是一種直接將燃料的化學能轉化為電能的裝置。

氫氧燃料電池按電池結構和工作方式分為離子膜、培根型和石棉膜三類。①離子膜氫氧燃料電池:用陽離子交換膜作電解質的酸性燃料電池,現(xiàn)代采用全氟磺酸膜。電池放電時,在氧電極處生成水,通過燈芯將水吸出。這種電池在常溫下工作、結構緊湊、重量輕,但離子交換膜內阻較大,放電電流密度小。②培根型燃料電池:屬堿性電池。氫、氧電極都是雙層多孔鎳電極(內外層孔徑不同),加鉑作催化劑。電解質為80%~85%的苛性鉀溶液,室溫下是固體,在電池工作溫度(204~260°C)下為液體。這種電池能量利用率較高,但自耗電大,起動和停機需較長的時間(起動需24小時,停機17小時)。③石棉膜燃料電池:也屬堿性電池。氫電極由多孔鎳片加鉑、鈀催化劑制成,氧電極是多孔銀極片,兩電極夾有含35%苛性鉀溶液的石棉膜,再以有槽鎳片緊壓在兩極板上作為集流器,構成氣室,封裝成單體電池。放電時在氫電極一邊生成水,可以用循環(huán)氫的辦法排出,亦可用靜態(tài)排水法。

質子交換膜的雙極板主要有石墨集流板、金屬雙極板、復合型雙極板等幾種類型。雙極板面向電極的表面刻有用于燃料和氧氣(空氣)流動的溝槽。雙極板中間的溝槽是冷卻水的通道,用來帶走反應生成的余熱量,目前,制作雙極板的材料通常采用的材料是碳質材料(石墨)、金屬材料(表面改性的金屬)及金屬與碳質的復合材料(炭黑一聚合物合成材料)。目前,質子交換膜燃料電池普遍采用的雙極板是石墨板和金屬板。石墨雙極板有純石墨雙極板和模鑄石墨雙極板兩種形式。純石墨雙極板的制備工藝復雜,價格昂貴,不適于規(guī)模生產。質子交換膜燃料電池已成為汽油內燃機動力較具競爭力的潔凈取代動力源。

PAFC的電解質為濃磷酸水溶液,而PEMFC電解質為質子導電性聚合物系的膜。電極均采用碳的多孔體,為了促進反應,以Pt作為觸媒,燃料氣體中的CO將造成中毒,降低電極性能。為此,在PAFC和PEMFC應用中必須限制燃料氣體中含有的CO量,特別是對于低溫工作的PEMFC更應嚴格地加以限制。磷酸燃料電池的基本組成和反應原理是:燃料氣體或城市煤氣添加水蒸氣后送到改質器,把燃料轉化成H2、CO和水蒸氣的混合物,CO和水進一步在移位反應器中經觸媒劑轉化成H2和CO2。經過如此處理后的燃料氣體進入燃料堆的負極(燃料極),同時將氧輸送到燃料堆的正極(空氣極)進行化學反應,借助觸媒劑的作用迅速產生電能和熱能。燃料電池是很有發(fā)展前途的新的動力電源,一般以氫氣、碳、甲醇、硼氫化物、煤氣或天然氣為燃料。上海電解水用Fumatech膜怎么樣

交換容量交換容量是離子交換膜的關鍵參數(shù),一般交換容量高的膜,選擇透過性好,導電能力也強。廣東燃料電池Fumatech膜專業(yè)制氫

質子交換膜在實際應用中,要求質子交換膜具有高的質子傳導率和良好的化學與機械穩(wěn)定性。全氟磺酸樹脂(PFSA)具有優(yōu)良的熱穩(wěn)定性、化學穩(wěn)定性、優(yōu)異的質子導電性能、高的水傳輸性能等優(yōu)勢,為燃料電池膜在復雜工況下的長使用壽命提供了保障;增強材料為增強膜帶來優(yōu)異的力學性能;全氟磺酸樹脂支鏈上的親水性磺酸基團可形成離子通道,使燃料電池質子膜具有優(yōu)良的質子傳導特性。全氟質子膜根據是否增強可分為均質膜和復合增強膜。均質膜與復合膜也是實際常用的區(qū)分膜材料的辦法。廣東燃料電池Fumatech膜專業(yè)制氫

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