PEM -vee elektrolüüsi vesiniku tootmise membraanielektroodi analüüs

1. vesiniku tootminevee elektrolüüs

Vesiniku tootmine veeelektrolüüsi abil viitab veemolekulide lagunemisele hapnikuks ja vesinikuks alalisvoolu toimel, mis sadestub anoodist ja katoodistElektrolüsaasvastavalt.

Tehnilisel tasandil jaguneb vesiniku tootmine vee elektrolüüsi teel peamiselt aluselise vee elektrolüüsiks (aukartus),prootonivahetusmembraanVee elektrolüüs (PEMWE), tahke polümeeri anioonvahetusmembraanvesi elektrolüüs (AEMWE) ja tahke oksiidi (SOEC) vee elektrolüüs.

2. PEM vesiniku tootmistehnoloogia analüüs

PEM -vesiniku tootmise peamised komponendid onprootonivahetusmembraan, anoodi- ja katoodkatalüsaatori kiht, anood- ja katoodvool kogumiskiht, anood- ja katoodi lõppplaadid jne seestpoolt väljapoole (nagu näidatud joonisel 1).

Joonis 1 PEMWE skemaatiline diagramm

Katalüsaatori kiht japrootonivahetusmembraanmoodustavad membraanielektrood, mis on peamine koht materjali ülekande ja elektrokeemilise reaktsiooni jaoks kogu elektrolüsaas. Membraanielektroodi omadused ja struktuur mõjutavad otseselt Pemwe elektrolüzeri jõudlust ja eluiga.

Võrreldes teiste veeelektrolüüsi tehnoloogiatega saab PEM töötada suure voolutihedusega, väikese suurusega ja suure efektiivsusega. Genereeritud vesiniku puhtus võib ulatuda 99,9999%ja PEMWE saavutada laia energiakoormuse (5 ~ 200%) ja sellel on hea ühendus taastuvenergia energiatootmissüsteemidega.

Seetõttu on PEMWE roheline vesiniku tootmistehnoloogia tee, millel on suurepärased arenguväljavaated. Samal ajal on PEM-i vee elektrolüüsi vesiniku tootmiseks olulised rakendusstsenaariumid ka süsinikumahukad tööstused nagu nafta rafineerimine, keemiatööstus ja teras.

3. ülejäänudmembraanielektrood

Lisaks katalüsaatori jõudlusele mõjutab membraanielektroodi jõudlust suuresti ka membraanielektroodide ettevalmistamise protsess. Erinevate katalüsaatori kihi substraatide kohaselt hõlmavad membraanielektroodide ettevalmistamise meetodid elektrokeemilist ladestumist (ECD), katalüsaatoriga kaetud membraani (CCM) ja katalüsaatoriga kaetud substraati (CCS).

Elektrokeemiline sadestusmeetod on vähendada väärismetalli eelkäijat prootonivahetusmembraani mõlemale küljele. CCS -meetod katab otse katalüsaatori aktiivsed komponendid ülekandemembraanil ja edastab need mõlemale küljeleprootonivahetusmembraanKuuma pressimisega, samal ajal kui CCM -meetod katab katalüsaatori aktiivsed komponendid otse prootonivahetuse membraani mõlemal küljel.

Võrreldes CCS -meetodiga on CCM -meetodil parem sidumine katalüsaatori ja membraani vahel, vähendab prootoniülekandetakistust membraani ja katalüsaatori kihi vahel ning on membraani elektroodide valmistamise tavameetod. CCS -i meetodi ja CCM -meetodi põhjal on välja töötatud pihustamise meetod ja kattematerjal, et saada teaduspottideks ja omada rakenduspotentsiaali.

Uus ettevalmistusmeetod parandab membraanielektroodide struktuuri mitmest suunast ja nurgast, ületab membraanielektroodide valmistamise traditsioonilise meetodi struktuurilised defektid, näiteks katalüsaatori osakeste juhuslik virnastamine katalüsaatorikihis ja häiritud pooride jaotus gaasi difusioonikihis, parandab membraanse elektroodi massilise ülekandevõimalust ja täiustab kontserte kolmefaasiga, mis on metallielektrodeerivateks, ja täiustab kontserdide koosseisu, mis on metallielektroodidevaheline, ja parandab kontserdide koosseisu, mis on kokkuvõttes, ja parandab kontserdide koosseisus. Membraanielektroodi elektrokeemiline jõudlus.