上海離子Fumatech膜制氫

燃料與氧化劑的化學(xué)能通過(guò)電化學(xué)反應(yīng)直接轉(zhuǎn)換成電能的發(fā)電裝置。燃料電池理論上可在接近100%的熱效率下運(yùn)行，具有很高的經(jīng)濟(jì)性。目前實(shí)際運(yùn)行的各種燃料電池，由于種種技術(shù)因素的限制，再考慮整個(gè)裝置系統(tǒng)的耗能，總的轉(zhuǎn)換效率多在45%～60%范圍內(nèi)，如考慮排熱利用可達(dá)80%以上。此外，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。另外電化學(xué)反應(yīng)清潔、完全，很少產(chǎn)生有害物質(zhì)。所有這一切都使得燃料電池被視作是一種很有發(fā)展前途的能源動(dòng)力裝置。燃料電池是一種電化學(xué)的發(fā)電裝置,等溫的按電化學(xué)方式,直接將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能而不必經(jīng)過(guò)熱機(jī)過(guò)程,不受卡諾循環(huán)限制,因而能量轉(zhuǎn)化效率高,且無(wú)污染,正在成為理想的能源利用方式。質(zhì)子交換膜工作溫度較高會(huì)使其含水量急劇降低。上海離子Fumatech膜制氫

氫氧燃料電池的主要特點(diǎn)1.產(chǎn)物是水，清潔環(huán)保；2.容易持續(xù)通氫氣和氧氣,產(chǎn)生持續(xù)電流；3.能量轉(zhuǎn)換率較高,超過(guò)80%(普通燃燒能量轉(zhuǎn)換率30%多)；4.可以組合為燃料電池發(fā)電站,排放廢棄物少,噪音低,綠色發(fā)電站。作為極具發(fā)展前途的新動(dòng)力電源，氫氧燃料電池的應(yīng)用領(lǐng)域是多方面的：大型電站發(fā)電、便攜移動(dòng)電源、應(yīng)急電源、家庭電源、飛機(jī)、汽車(chē)、軍艦。將電池反應(yīng)產(chǎn)物（水）通過(guò)電解器轉(zhuǎn)變成反應(yīng)物（氫和氧），再重復(fù)使用以產(chǎn)生電能的燃料電池，由燃料電池和電解器兩部分組成?？梢宰鳛榇蠊β侍?yáng)電池陣電源系統(tǒng)的貯能裝置。有日照時(shí)，太陽(yáng)電池陣提供電能給航天器負(fù)載，還用于將水電解成氫和氧，使部分電能貯存起來(lái)。航天器進(jìn)入陰影區(qū)太陽(yáng)電池不能發(fā)電或供電不足時(shí)，由這種燃料電池供電。氫氧燃料電池是不需要將還原劑和氧化劑全部?jī)?chǔ)藏在電池內(nèi)的裝置。山東富馬泰科Fumatech膜系統(tǒng)工程燃料電池其原理是一種電化學(xué)裝置，其組成與一般電池相同。

質(zhì)子交換膜的流場(chǎng)板一般是指按一定間隔開(kāi)槽的石墨板，開(kāi)的槽子就是流道，在槽子之間形成流道間隔。流場(chǎng)的作用是引導(dǎo)反應(yīng)氣體的流動(dòng)方向，確保反應(yīng)氣體均勻分配到電極各處，并經(jīng)擴(kuò)散層到達(dá)催化層進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng)。在常見(jiàn)的質(zhì)子交換膜燃料電池中，有的流場(chǎng)板與雙極板是分體的，如網(wǎng)狀流場(chǎng)板等；有的流場(chǎng)板與雙極板是一體的，如點(diǎn)狀流場(chǎng)和部分蛇形流場(chǎng)板等，與雙極板一體的流場(chǎng)除了具有上述流場(chǎng)板的功能以外，還要兼顧雙極板的作用。石墨雙極板有純石墨雙極板和模鑄石墨雙極板兩種形式。

氫氧燃料電池按電池結(jié)構(gòu)和工作方式分為離子膜、培根型和石棉膜三類(lèi)。①離子膜氫氧燃料電池：用陽(yáng)離子交換膜作電解質(zhì)的酸性燃料電池,現(xiàn)代采用全氟磺酸膜。電池放電時(shí),在氧電極處生成水，通過(guò)燈芯將水吸出。這種電池在常溫下工作、結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕,但離子交換膜內(nèi)阻較大,放電電流密度小。②培根型燃料電池：屬堿性電池。氫、氧電極都是雙層多孔鎳電極(內(nèi)外層孔徑不同)，加鉑作催化劑。電解質(zhì)為80%～85%的苛性鉀溶液，室溫下是固體，在電池工作溫度(204～260°C)下為液體。這種電池能量利用率較高，但自耗電大，起動(dòng)和停機(jī)需較長(zhǎng)的時(shí)間（起動(dòng)需24小時(shí)，停機(jī)17小時(shí)）。③石棉膜燃料電池：也屬堿性電池。氫電極由多孔鎳片加鉑、鈀催化劑制成，氧電極是多孔銀極片，兩電極夾有含35%苛性鉀溶液的石棉膜，再以有槽鎳片緊壓在兩極板上作為集流器,構(gòu)成氣室,封裝成單體電池。放電時(shí)在氫電極一邊生成水,可以用循環(huán)氫的辦法排出,亦可用靜態(tài)排水法。這種電池的起動(dòng)時(shí)間只15分鐘，并可瞬時(shí)停機(jī)。影響質(zhì)子交換膜工作性能的因素：燃料電池的工作條件。

陰離子交換膜是新型能量轉(zhuǎn)換裝置的重要構(gòu)成部分，其使用性能是否符合要求是新能源電池能否得到商業(yè)化應(yīng)用的基本前提，所以各國(guó)對(duì)陰離子交換膜的研究爭(zhēng)先恐后，相繼開(kāi)發(fā)出具有不同結(jié)構(gòu)、應(yīng)用于不同類(lèi)型電池的電解質(zhì)隔膜。我國(guó)中科院化物所及各高校也紛紛加大了電池及其膜材料的研究力度，近年來(lái)也取得了一定成果，這也是我國(guó)新能源技術(shù)研究與利用的重要組成部分。離子交換膜燃料電池也稱(chēng)聚合物電解質(zhì)燃料電池或質(zhì)子交換膜燃料電池。正、負(fù)極均用載鉑的催化劑電極材料直接壓在膜的兩邊，形成所謂“零間隙”，電池結(jié)構(gòu)緊湊。由于使川鉑作電催化劑，可在4}一6I1℃工作。離子交換膜應(yīng)有良好的離子導(dǎo)電能力，耐氧化，穩(wěn)定性好并能防止氣體穿透，常用全氟磺酸型漠，但價(jià)貴。雙極膜是新型的離子交換復(fù)合膜，它通常由陽(yáng)離子交換層、中間界面親水層和陰離子交換層復(fù)合而成。河北P(pán)EM水電解Fumatech膜氫分離

陰離子交換膜的本質(zhì)是一種堿性電解質(zhì)。上海離子Fumatech膜制氫

質(zhì)子交換膜的復(fù)合膜能夠改善膜的機(jī)械強(qiáng)度和穩(wěn)定性，而且膜可以做得很薄，減少了全氟磺酸材料的用量，降低了膜的成本，同時(shí)較薄的膜還改善了膜中水的分布，提高了膜的質(zhì)子傳導(dǎo)性能。另一個(gè)選擇是尋找新的低氟或非氟膜材料。此外，還可以采用無(wú)機(jī)酸與樹(shù)脂的共混膜，不只可以提高膜的電導(dǎo)率，還可以提高膜的工作溫度。電催化劑是質(zhì)子交換膜燃料電池中的關(guān)鍵性技術(shù)焦點(diǎn)所在。為了加快電化學(xué)反應(yīng)速度，氣體擴(kuò)散電極上都含有一定量的催化劑。由于燃料電池的低運(yùn)行溫度，以及電解質(zhì)酸性的本質(zhì)，故應(yīng)用的催化劑層需要貴金屬。上海離子Fumatech膜制氫

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