質(zhì)子交換膜由于鉑或鉑合金作為催化劑的主要問題是成本太高，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題是其毒化問題。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。雙極膜的特點(diǎn)是在直流電場(chǎng)的作用下，陰、陽膜復(fù)合層間的H2O解離并分別通過陰膜和陽膜，作為離子源。山東PEM水電解Fumatech膜產(chǎn)品好嗎
一般的離子交換膜常提供部分性能指標(biāo)，交換容量交換容量是離子交換膜的關(guān)鍵參數(shù)。一般交換容量高的膜，選擇透過性好，導(dǎo)電能力也強(qiáng)。但是由于活性基團(tuán)一般具有親水性，因此當(dāng)活性基團(tuán)含量高時(shí)，膜內(nèi)水分與溶脹度會(huì)隨之增大，從而影響膜的強(qiáng)度。有時(shí)也會(huì)因膜體結(jié)構(gòu)過于疏松，而使膜的選擇性下降。含水量指膜內(nèi)與活性基團(tuán)結(jié)合的內(nèi)在水，經(jīng)每克干膜所含水的克數(shù)表示，含水量與其交換容量和交聯(lián)度有關(guān)，隨著交換容量提高，含水量增加。交聯(lián)度大的膜由于膜結(jié)構(gòu)，含水量也會(huì)相應(yīng)降低。江蘇離子交換Fumatech膜特性原則上只要反應(yīng)物不斷輸入，反應(yīng)產(chǎn)物不斷排除，燃料電池就能連續(xù)地發(fā)電。
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，這一過程通常與氣體的加濕過程同時(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。
離子交換膜的均相膜電化學(xué)性能較為優(yōu)良，但力學(xué)性能較差，常需其他纖維來增強(qiáng)。非均相膜的電化學(xué)性能比均相膜差，而力學(xué)性能較優(yōu)，由于疏水性的高分子成膜材料和親水性的離子交換樹脂之間粘結(jié)力弱，常存在縫隙而影響離子選擇透過性。水在膜中的滲透率就是離子在透過膜時(shí)帶過去的水量。實(shí)用上水滲透率是膜的一個(gè)性能，其值愈大，在電滲析時(shí)水損失愈大，通常疏水性高分子材料膜中水滲透率遠(yuǎn)低于親水性高分子材料膜。離子交換膜的應(yīng)用是很廣的，從此，離子交換膜的作用被無限放大，人們找到了許多關(guān)于離子交換膜的各種應(yīng)用方法。燃料電池是一種直接將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。
質(zhì)子交換膜(ProtonExchangeMembrane，PEM)是質(zhì)子交換膜燃料電池（ProtonExchangeMembraneFuelCell，PEMFC）的重點(diǎn)部件，對(duì)電池性能起著關(guān)鍵作用。它不只具有阻隔作用，還具有傳導(dǎo)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(fù)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(jī)動(dòng)力較具競(jìng)爭(zhēng)力的潔凈取代動(dòng)力源.用作PEM的材料應(yīng)該滿足以下條件：（1）良好的質(zhì)子電導(dǎo)率；（2）水分子在膜中的電滲透作用??；（3）氣體在膜中的滲透性盡可能??；（4）電化學(xué)穩(wěn)定性好；（5）干濕轉(zhuǎn)換性能好；（6）具有一定的機(jī)械強(qiáng)度；（7）可加工性好、價(jià)格適當(dāng)?，F(xiàn)階段分為:全氟磺酸型質(zhì)子交換膜；nafion重鑄膜；非氟聚合物質(zhì)子交換膜；新型復(fù)合質(zhì)子交換膜等等。電解質(zhì)隔膜的主要功能在分隔氧化劑與還原劑。江蘇離子交換Fumatech膜特性
燃料電池是很有發(fā)展前途的新的動(dòng)力電源。山東PEM水電解Fumatech膜產(chǎn)品好嗎
氫氧燃料電池以氫氣作燃料為還原劑，氧氣作氧化劑，通過燃料的燃燒反應(yīng)，將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿碾姵?，與原電池的工作原理相同。氫氧燃料電池工作時(shí)，向氫電極供應(yīng)氫氣，同時(shí)向氧電極供應(yīng)氧氣。氫、氧氣在電極上的催化劑作用下，通過電解質(zhì)生成水。這時(shí)在氫電極上有多余的電子而帶負(fù)電，在氧電極上由于缺少電子而帶正電。接通電路后，這一類似于燃燒的反應(yīng)過程就能連續(xù)進(jìn)行。工作時(shí)向負(fù)極供給燃料（氫），向正極供給氧化劑（氧氣）。氫在負(fù)極上的催化劑的作用下分解成正離子H+和電子e-。氫離子進(jìn)入電解液中，而電子則沿外部電路移向正極。用電的負(fù)載就接在外部電路中。在正極上，氧氣同電解液中的氫離子吸收抵達(dá)正極上的電子形成水。山東PEM水電解Fumatech膜產(chǎn)品好嗎
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