與ALK技術對比,氫健康PEM水電解制氫技術啟停速度快、負荷波動范圍廣、產氫壓力高,尤其適合利用可再生能源電力(尤其是離網電力)制氫,是實現大規模水電解制氫應用較有效的方式之一。此外,它還可以實現對風電、水電、光伏電等電力能源的調峰運行和對棄電資源的充分利用,...
通過O中間體,即O-O直接耦合途徑.而在具有豐富氧空位的無定形金屬氧化物和一些具有高金屬氧共價的鈣鈦礦中,氫健康晶格氧機理發生在遭受水親核攻擊的單個活性氧位點或通過兩個相鄰反應晶格氧原子的直接耦合,產生的氧空位將被水分子或大量氧原子補充,同時由此產生的不飽和金...
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定性。全氟磺酸樹脂(PFSA)具有優良的熱穩定性、化學穩定性、優異的質子導電性能、高的水傳輸性能等優勢,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異的力學性...
質子交換膜的膜電極通過熱壓將陰極、陽極(氣體擴散電極)與質子交換膜復合在一起而形成的,討論的質子交換膜和催化劑就包括在膜電極中,除此以外,還包括陰陽極的擴散層。其結構為了使電化學反應順利進行,多孔氣體擴散電極必須具備質子、電子、反應氣體和水的連續通道。組成ME...
燃料電池的電極是燃料發生氧化反應與氧化劑發生還原反應的電化學反應場所,其性能的好壞關鍵在于觸媒的性能、電極的材料與電極的制程等。電極主要可分為兩部分,其一為陽極(Anode),另一為陰極(Cathode),厚度一般為200-500mm;其結構與一般電池之平板電...
燃料電池的電極是燃料發生氧化反應與氧化劑發生還原反應的電化學反應場所,其性能的好壞關鍵在于觸媒的性能、電極的材料與電極的制程等。電極主要可分為兩部分,其一為陽極(Anode),另一為陰極(Cathode),厚度一般為200-500mm;其結構與一般電池之平板電...
根據電化學腐蝕原理,依靠外部電流的流入改變金屬的電位,從而降低金屬腐蝕速度的一種材料保護技術。按照金屬電位變動的趨向,電化學保護分為陰極保護和陽極保護兩類。①陰極保護。通過降低金屬電位而達到保護目的的,稱為陰極保護。根據保護電流的來源,陰極保護有外加電流法和犧...
質子交換膜的雙極性集流板簡稱為雙極板,又稱集流板,放置在膜電極的兩側,分別稱為陽極集流板和陰板集流板,是電池的重要部件之一,其作用是阻隔和傳送燃料與氧化劑,收集和傳導電流,導熱,將各個單電池串聯起來并通過流場為反應氣體進入電極及水的排出提供通道。對雙極板的設計...
提高膜的含水量,可使膜的導電能力增加,但由于膜的溶脹會合螈選擇性下降,一般膜的含水量約為20%-40%左右。導電性(膜電阻)一般用電導率或電阻率表示,也常用膜面電阻即單位膜面積的電阻表示。對電阻的表示因用途而異。一般講,在不影響其他性能的情況下電阻越小越好,以...
陰離子交換膜的本質是一種堿性電解質,對陰離子具有選擇透過性作用,因此還被稱為離子選擇透過性膜。一般以-NH3+、-NR2H+或者-PR3+等陽離子作為活性的交換基團,并且在陰極產生OH-作為載流子,經過陰離子交換膜的選擇透過性作用移動到陽極。陰離子交換膜具有非...
抗拉強度是指離子膜受到平等方向的拉力時,所能賓較高拉力,以單位面積上所受接力表示(MPa)。膜的機械強度主要決定地的化學結構、增強材料等。增強的交聯度可提高膜的機械強度,而增設交換容量和含水量會使強度下降。一般使用膜的尖大于0。3MPa。膨脹性能(尺寸穩定性)...
質子交換膜的流場板一般是指按一定間隔開槽的石墨板,開的槽子就是流道,在槽子之間形成流道間隔。流場的作用是引導反應氣體的流動方向,確保反應氣體均勻分配到電極各處,并經擴散層到達催化層進行電化學反應。在常見的質子交換膜燃料電池中,有的流場板與雙極板是分體的,如網狀...
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。fumatech離子交換膜應用的膜主要由聚合物組成,一小部分由陶瓷組成。它們都很薄,為了使其穩定,fumatech...
質子交換膜燃料電池具有工作溫度低、啟動快、比功率高、結構簡單、操作方便等優點,被公認為電動汽車、固定發電站等的首要選擇能源。在燃料電池內部,質子交換膜為質子的遷移和輸送提供通道,使得質子經過膜從陽極到達陰極,與外電路的電子轉移構成回路,向外界提供電流,因此質子...
一般的離子交換膜常提供部分性能指標,交換容量交換容量是離子交換膜的關鍵參數。一般交換容量高的膜,選擇透過性好,導電能力也強。但是由于活性基團一般具有親水性,因此當活性基團含量高時,膜內水分與溶脹度會隨之增大,從而影響膜的強度。有時也會因膜體結構過于疏松,而使膜...
利用電化學手段分離溶液中的金屬離子、有機分子的方法,內電解分離法:在酸性溶液中,利用金屬氧化-還原電位的不同,可以組成一個內電解池,即不需要外加電壓就可以進行電解。例如要從大量鉛中分離微量銅,在硫酸溶液中Cu比Pb先還原,因此可將鉛板作為一個電極,與鉑電極相連...
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PE...
電解質隔膜的主要功能在分隔氧化劑與還原劑,并傳導離子,故電解質隔膜越薄越好,但亦需顧及強度,就現階段的技術而言,其一般厚度約在數十毫米至數百毫米;至于材質,目前主要朝兩個發展方向,其一是先以石棉(Asbestos)膜、碳化硅SiC膜、鋁酸鋰(LiAlO3)膜等...
影響質子交換膜工作性能的因素主要來自三個方面:一是電堆的技術狀況;二是燃料電池的工作條件;三是整個燃料電池系統的水管理和熱管理。與電堆本身相關的影響質子交換膜工作性能的因素有:膜電極的結構、制備方式和條件:質子交換膜的類型、厚度、預處理情況、傳導質子的能力、機...
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,將化學能轉變為電能的電池,與原電池的工作原理相同。氫氧燃料電池工作時,向氫電極供應氫氣,同時向氧電極供應氧氣。氫、氧氣在電極上的催化劑作用下,通過電解質生成水。這時在氫電極上有多余的電子而帶負...
電解水通常是指含鹽(如氯化鈉)的水經過電解之后所生成的產物。電解過后的水本身是中性,可以加入其他離子,或者可經過半透膜分離而生成兩種性質的水。其中一種是堿性離子水,另一種是酸性離子水。以氯化鈉為水中所含電解質的電解水,在電解后會含有氫氧化鈉、次氯酸與次氯酸鈉(...
離子交換膜均相膜的電化學性能較為優良,但常需其他纖維來增強,力學性能較差。非均相膜的電化學性能比均相膜差,而力學性能較優,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力弱,常存在縫隙而影響離子選擇透過性。離子交換膜的膜電阻和選擇透過性是膜的電化學性...
質子交換膜膜材料的改進及應用,質子交換膜燃料電池具有工作溫度低、啟動快、比功率高、結構簡單、操作方便等優點,被公認為電動汽車、固定發電站等的頭號能源。在燃料電池內部,質子交換膜為質子的遷移和輸送提供通道,使得質子經過膜從陽極到達陰極,與外電路的電子轉移構成回路...
一膜層在另一膜層上流延成型法的基本過程是在陰離子交換膜層上覆蓋一層分散有陽離子交換樹脂的聚合物溶液,或者在陽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,經干燥而制得雙極膜。也可以直接用液態的離子交換材料,如二-(2-乙烯基-己基)-焦磷酸、三辛基甲...
固定式長壽命電源在較長使用壽命范圍內提供的功率密度較大,現已證明它可連續使用10000小時以上,并不斷改善設計,為固定式質子交換膜燃料電池產業的商業成功作出貢獻。使便攜式燃料電池裝置體積更小、功率更大,這些組件使燃料電池用干反應氣體就能出色地進行工作,達到可滿...
氫氧燃料電池不需要將還原劑和氧化劑全部儲藏在電池內的裝置,反應物都在電池外部它只是提供一個反應的容器氫氣和氧氣都可以由電池外提供。燃料電池是一種化學電池,它利用物質發生化學反應時釋出的能量,直接將其變換為電能。從這一點看,它和其他化學電池如鋅錳干電池、鉛蓄電池...
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定性。全氟磺酸樹脂(PFSA)具有優良的熱穩定性、化學穩定性、優異的質子導電性能、高的水傳輸性能等優勢,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異的力學性...
電解水通常是指含鹽(如硫酸鈉,食鹽不可以,會生成氯氣)的水經過電解之后所生成的產物。電解過后的水本身是中性,可以加入其他離子,或者可經過半透膜分離而生成兩種性質的水。其中一種是堿性離子水,另一種是酸性離子水。以氯化鈉為水中所含電解質的電解水,在電解后會含有氫氧...
質子交換膜制作困難、成本高,全氟物質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...
燃料電池其原理是一種電化學裝置,其組成與一般電池相同。其單體電池是由正負兩個電極(負極即燃料電極和正極即氧化劑電極)以及電解質組成。不同的是一般電池的活性物質貯存在電池內部,因此,限制了電池容量。而燃料電池的正、負極本身不包含活性物質,只是個催化轉換元件。因此...