氧化還原液流電池Fumatech膜怎么樣

來(lái)源: 發(fā)布時(shí)間:2023-03-27

質(zhì)子交換膜的物理、化學(xué)性質(zhì)對(duì)燃料電池的性能具有極大的影響,對(duì)性能造成影響的質(zhì)子交換膜的物理性質(zhì)主要有:膜的厚度和單位面積質(zhì)量、膜的抗拉強(qiáng)度、膜的含水率和膜的溶脹度。質(zhì)子交換膜的電化學(xué)性質(zhì)主要表現(xiàn)在膜的導(dǎo)電性能(電阻率、面電阻,電導(dǎo)率)和選擇通過(guò)性能(透過(guò)性參數(shù))上。膜的厚度和單位面積質(zhì)量。膜的厚度和單位面積質(zhì)量越低,膜的電阻越小,電池的工作電壓和能量密度越大;但是如果厚度過(guò)低,會(huì)影響膜的抗控強(qiáng)度,甚至引起氫氣的泄漏而導(dǎo)致電池的失效。隨著燃料電池技術(shù)不斷成熟,以及西氣東輸工程提供了充足天然氣源。氧化還原液流電池Fumatech膜怎么樣

燃料電池的優(yōu)點(diǎn)1、比能量高:液氫燃料電池的比能量是鎳鎘電池的800倍,直接甲醇燃料電池的比能量比鋰離子電池(能量密度較高的充電電池)高10倍以上。目前,燃料電池的實(shí)際比能量盡管只有理論值的10%,但仍比一般電池的實(shí)際比能量高很多。2、輻射少:燃料電池結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,輻射少,損耗少。即使在11MW級(jí)的燃料電池發(fā)電廠附近,所測(cè)得的輻射也很少。3、燃料范圍廣:對(duì)于燃料電池而言,只要含有氫原子的物質(zhì)都可以作為燃料,例如天然氣、石油、煤炭等化石產(chǎn)物,或是沼氣、酒精、甲醇等,因此燃料電池非常符合能源多樣化的需求,可減緩主流能源的耗竭。4、可靠性高:當(dāng)燃料電池的負(fù)載有變動(dòng)時(shí),它會(huì)很快響應(yīng)。無(wú)論處于額定功率以上過(guò)載運(yùn)行或低于額定功率運(yùn)行,它都能承受且效率變化不大。由于燃料電池的運(yùn)行高度可靠,可作為各種應(yīng)急電源和不間斷電源使用。山東德國(guó)Fumatech膜供應(yīng)商陰離子交換膜是一類含有堿性活性基團(tuán),對(duì)陰離子具有選擇透過(guò)性的高分子聚合物膜。

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。

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(lái)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(shù)脂之間粘結(jié)力弱,常存在縫隙而影響離子選擇透過(guò)性。水在膜中的滲透率就是離子在透過(guò)膜時(shí)帶過(guò)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(wú)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。燃料電池工作時(shí),燃料和氧化劑由外部供給,進(jìn)行反應(yīng)。

質(zhì)子交換膜(PEM)是質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFuelCell)的重點(diǎn)部件,PEM與一般化學(xué)電源中使用的隔膜有區(qū)別。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:良好的質(zhì)子電導(dǎo)率、水分子在膜中的電滲透作用小、氣體在膜中的滲透性盡可能小、電化學(xué)穩(wěn)定性好、干濕轉(zhuǎn)換性能好、具有一定的機(jī)械強(qiáng)度、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)子交換膜等等。質(zhì)子交換膜對(duì)電池性能起著關(guān)鍵作用。上海質(zhì)子交換Fumatech膜工藝

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。氧化還原液流電池Fumatech膜怎么樣

燃料電池是一種能量轉(zhuǎn)化裝置,它是按電化學(xué)原理,即原電池工作原理,等溫的把貯存在燃料和氧化劑中的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能,因而實(shí)際過(guò)程是氧化還原反應(yīng)。燃料電池主要由四部分組成,即陽(yáng)極、陰極、電解質(zhì)和外部電路。燃料氣和氧化氣分別由燃料電池的陽(yáng)極和陰極通入。燃料氣在陽(yáng)極上放出電子,電子經(jīng)外電路傳導(dǎo)到陰極并與氧化氣結(jié)合生成離子。離子在電場(chǎng)作用下,通過(guò)電解質(zhì)遷移到陽(yáng)極上,與燃料氣反應(yīng),構(gòu)成回路,產(chǎn)生電流。同時(shí),由于本身的電化學(xué)反應(yīng)以及電池的內(nèi)阻,燃料電池還會(huì)產(chǎn)生一定的熱量。電池的陰、陽(yáng)兩極除傳導(dǎo)電子外,也作為氧化還原反應(yīng)的催化劑。當(dāng)燃料為碳?xì)浠衔飼r(shí),陽(yáng)極要求有更高的催化活性。陰、陽(yáng)兩極通常為多孔結(jié)構(gòu),以便于反應(yīng)氣體的通入和產(chǎn)物排出。電解質(zhì)起傳遞離子和分離燃料氣、氧化氣的作用。氧化還原液流電池Fumatech膜怎么樣

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