PEM水電解Fumatech膜特性

來(lái)源: 發(fā)布時(shí)間:2023-05-16

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。電滲析裝置的淡化程度可以達(dá)到—次蒸餾水純度。離子交換膜也可應(yīng)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(jí)分離氨基酸等。此外,在有機(jī)和無(wú)機(jī)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。離子交換膜在膜技術(shù)領(lǐng)域中占有重要的地位,它對(duì)仿生膜研究也將起重要作用。從理論上來(lái)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(yù)為是繼水、火、核電之后的第四代發(fā)電技術(shù)。PEM水電解Fumatech膜特性

PAFC的電解質(zhì)為濃磷酸水溶液,而PEMFC電解質(zhì)為質(zhì)子導(dǎo)電性聚合物系的膜。電極均采用碳的多孔體,為了促進(jìn)反應(yīng),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(yīng)用中必須限制燃料氣體中含有的CO量,特別是對(duì)于低溫工作的PEMFC更應(yīng)嚴(yán)格地加以限制。磷酸燃料電池的基本組成和反應(yīng)原理是:燃料氣體或城市煤氣添加水蒸氣后送到改質(zhì)器,把燃料轉(zhuǎn)化成H2、CO和水蒸氣的混合物,CO和水進(jìn)一步在移位反應(yīng)器中經(jīng)觸媒劑轉(zhuǎn)化成H2和CO2。經(jīng)過(guò)如此處理后的燃料氣體進(jìn)入燃料堆的負(fù)極(燃料極),同時(shí)將氧輸送到燃料堆的正極(空氣極)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng),借助觸媒劑的作用迅速產(chǎn)生電能和熱能;廣東電解水用Fumatech膜制氫燃料電池裝置不含或含有很少的運(yùn)動(dòng)部件,工作可靠,較少需要維修,且比傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)組安靜。

陰離子交換膜是一類含有堿性活性基團(tuán),對(duì)陰離子具有選擇透過(guò)性的高分子聚合物膜,也稱為離子選擇透過(guò)性膜。陰離子交換膜由三個(gè)部分構(gòu)成:帶固定基團(tuán)的聚合物主鏈即高分子基體(也稱基膜)、荷正電的活性基團(tuán)(即陽(yáng)離子)以及活性基團(tuán)上可以自由移動(dòng)的陰離子。在新型電能轉(zhuǎn)換裝置中使用的陰離子交換膜不只起著隔離氧化劑和還原劑的作用,而且還具有離子傳導(dǎo)作用。所以陰離子交換膜需要具有較高的離子選擇透過(guò)性以及電導(dǎo)率,同時(shí)還應(yīng)該具有良好的力學(xué)強(qiáng)度、柔韌性能,具有較低的膜電阻以及較強(qiáng)的化學(xué)穩(wěn)定性。

燃料電池的優(yōu)點(diǎn)1、比能量高:液氫燃料電池的比能量是鎳鎘電池的800倍,直接甲醇燃料電池的比能量比鋰離子電池(能量密度較高的充電電池)高10倍以上。目前,燃料電池的實(shí)際比能量盡管只有理論值的10%,但仍比一般電池的實(shí)際比能量高很多。2、輻射少:燃料電池結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,輻射少,損耗少。即使在11MW級(jí)的燃料電池發(fā)電廠附近,所測(cè)得的輻射也很少。3、燃料范圍廣:對(duì)于燃料電池而言,只要含有氫原子的物質(zhì)都可以作為燃料,例如天然氣、石油、煤炭等化石產(chǎn)物,或是沼氣、酒精、甲醇等,因此燃料電池非常符合能源多樣化的需求,可減緩主流能源的耗竭。4、可靠性高:當(dāng)燃料電池的負(fù)載有變動(dòng)時(shí),它會(huì)很快響應(yīng)。無(wú)論處于額定功率以上過(guò)載運(yùn)行或低于額定功率運(yùn)行,它都能承受且效率變化不大。由于燃料電池的運(yùn)行高度可靠,可作為各種應(yīng)急電源和不間斷電源使用。電化學(xué)法處理含酚廢水過(guò)程中,重力環(huán)境下和重力攪拌環(huán)境下電極表面有氣泡富集、廢水中有氣泡分散。

質(zhì)子交換膜由于鉑或鉑合金作為催化劑的主要問(wèn)題是成本太高,由于Pt的價(jià)格高、資源匱乏,使得質(zhì)子交換膜燃料電池的成本居高不下,限制了大規(guī)模的應(yīng)用,需要進(jìn)一步降低鉑的載量。一種方法是尋找新的價(jià)格較低的非鉑,非貴金屬催化劑;另一種方法是改進(jìn)電極結(jié)構(gòu),有效利用鉑催化劑,提高Pt的利用率,減少單位面積的使用量。鉑或鉑合金作為催化劑的主要的問(wèn)題是其毒化問(wèn)題。鉑催化劑因極富活性而提供了優(yōu)異的性能。該催化劑對(duì)一氧化碳和硫的生成物與氧相比有較高的親和力,這種毒化效應(yīng)強(qiáng)烈地制約了催化劑的高度活性,并阻礙了擴(kuò)展到其中的氫或氧。使得電極反應(yīng)不能發(fā)生,燃料電池性能遞減。離子交換膜在液流儲(chǔ)能電池、堿性陰離子交換膜燃料電池、新型超級(jí)電容器等方面的應(yīng)用也得到關(guān)注和研究。廣東PEM水電解Fumatech膜系統(tǒng)工程

質(zhì)子交換膜是質(zhì)子交換膜燃料電池的重點(diǎn)部件,對(duì)電池性能起著關(guān)鍵作用。PEM水電解Fumatech膜特性

一膜層在另一膜層上流延成型法的基本過(guò)程是在陰離子交換膜層上覆蓋一層分散有陽(yáng)離子交換樹脂的聚合物溶液,或者在陽(yáng)離子交換膜層上覆蓋一層分散有陰離子交換樹脂的聚合物溶液,經(jīng)干燥而制得雙極膜。也可以直接用液態(tài)的離子交換材料,如二-(2-乙烯基-己基)-焦磷酸、三辛基甲基氯化銨等,代替離子交換樹脂分散的聚合物溶液。為了使兩膜層能結(jié)合緊密,在覆蓋前可對(duì)陰膜層或陽(yáng)膜層的表面進(jìn)行粗糙化處理,如砂紙打磨,表面壓花(紋),等離子體表面蝕刻等。PEM水電解Fumatech膜特性

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