PEM-esittely
PEM-vesielektrolysaattori käyttää PEM: ää protonien johtamiseen ja kaasun eristämiseen elektrodin molemmin puolin välttäen AWE: hen liittyvät haitat käyttämällä vahvoja emäksisiä nesteelektrolyyttejä. PEM-vesielektrolyyttinen solu ottaa PEM: n elektrolyyttinä ja puhdasta vettä reagoijana. Lisäksi PEM: llä on alhainen vedyn läpäisevyys ja se tuottaa korkean vedyn puhtauden. Vain vesihöyry on poistettava. Elektrolyyttinen solu omaksuu nollavälirakenteen ja alhaisen ohminkestävyyden, mikä parantaa merkittävästi elektrolyyttisen prosessin yleistä tehokkuutta ja tekee tilavuudesta kompaktimman. Paineensäätöalue on suuri, vedyn ulostulopaine voi nousta useisiin mpa: iin, sopeutua uusiutuvan energian tehon nopeaan muutokseen. Siksi vesivedyn tuotannon PEM-elektrolyysi on lupaava vihreän vedyn tuotantoteknologian polku.
On myös huomattava, että PEM-hydrolyysin vedyntuotannon pullonkaulat ovat kustannuksia ja käyttöikää. Elektrolyyttisen solun kustannuksissa kaksisuuntaisen mielialahäiriölevyn osuus on noin 48% ja kalvoelektrodin osuus noin 10%. PEM: n nykyinen kansainvälinen edistynyt taso on: yhden solun suorituskyky 2 A·cm -- 2 @ 2 V, platinakatalyytin kokonaiskuormitus 2 ~ 3 mg / cm2, vakaa käyttöaika 6×104 ~ 8×104 h, vedyn tuotannon kustannukset ovat noin 3,7 dollaria vetyä kohti. PEM-elektrolyyttisen solun kustannusten alentamista koskeva tutkimus keskittyy ydinkomponentteihin, kuten kalvoelektrodiin, kaasun diffuusiokerrokseen ja katalyytti- ja PEM-materiaaleihin perustuvaan kaksisuuntaiseen mielialahäiriölevyyn.
Kaksisuuntainen mielialahäiriölevy ja virtauskenttä muodostavat suuren osan elektrolyyttisen solun kustannuksista, ja kaksisuuntaisen mielialahäiriölevyn kustannusten vähentäminen on avain elektrolyyttisen solun kustannusten hallintaan. PEM-elektrolysaattorin anodin ankarissa käyttöolosuhteissa kaksisuuntaisen levyn korroosio johtaa metalli-ionien huuhtoutumiseen, mikä saastuttaa PEM: n. Siksi kaksisuuntaisen mielialahäiriölevyn yhteinen suojaus on valmistaa korroosionestopinnoite pinnalle. Lettenmeier et al.
valmistettu Ti-kerros tyhjiöplasman ruiskuttamalla ruostumattomasta teräksestä valmistetulle kaksisuuntaiselle mielialahäiriölevylle korroosion estämiseksi ja valmistettiin sitten Pt-kerros magnetron-sputteroimalla, jotta estetään Ti-hapettumisen aiheuttama johtavuuden väheneminen. Lisätutkimukset osoittivat, että samanlainen solujen suorituskyky voitaisiin säilyttää korvaamalla Pt-pinnoite halvemmalla Nb-pinnoitteella, ja solu pystyi toimimaan vakaasti yli 1000 tunnin ajan. Tennesseen yliopiston tutkimusryhmä käytti lisäaineiden valmistustekniikkaa tuottaakseen ruostumattomasta teräksestä valmistetun materiaalin virtauskentän, jonka paksuus on 1 mm katodin kaksisuuntaiselle mielialahäiriölevylle, ja talletti siihen nettokaasun diffuusiokerroksen, jonka paksuus oli 0,15 mm. Yksittäisen solun katodi-impedanssi on hyvin pieni, ja solun suorituskyky on jopa 2 A·cm -- 2 @1,715 V, mutta pintaa tarvitaan edelleen vakauden parantamiseksi. Lisäksi Oak Ridgen kansallinen laboratorio, Korean tiede- ja teknologiainstituutti ja muut laitokset ovat myös toteuttaneet sarjan kaksisuuntaisen mielialahäiriölevyn kehittämistä PEM-elektrolyyttisille soluille.
Tällä hetkellä käytetty elektrodimateriaali, yleisimmin käytetty onTitaanikuituhuopa, jolla on hyvä kestävyys ja korroosionkestävyys.
Jos olet kiinnostunut, ota meihin yhteyttä:
Posti:zhangjixia@bjygti.com
