Các vật liệu chính cho pin nhiên liệu hydro PEM

Phé lỗ sợi titan siêu mịn --- Các vật liệu và sản phẩm chính của pin nhiên liệu hydro PEM

Máy phân tử nước tế bào trao đổi proton (PEM) là một thiết bị sử dụng một quá trình điện hóa để tách nước thành khí hydro và oxy. Nó bao gồm một số thành phần chính,bao gồm một màng chất điện giải, hai điện cực (một anode và một cathode), và chất xúc tác.

Bạch cầu điện giải được sử dụng trong máy điện phân nước PEM thường là một vật liệu polymer rắn cho phép dẫn điện proton (H + ion) trong khi ngăn chặn sự đi qua của electron.màng này phục vụ như là một rào cản giữa các khoang anode và cathode, ngăn chặn sự trộn lẫn của khí hydro và oxy.

Anode và cathode thường được làm bằng vật liệu xốp, chẳng hạn như sợi cacbon hoặc giấy cacbon, cung cấp một diện tích bề mặt lớn cho các phản ứng điện hóa.thường dựa trên bạch kim hoặc kim loại quý khác, được áp dụng trên bề mặt điện cực để tạo điều kiện cho các phản ứng.

Trong quá trình phân điện, một dòng điện được áp dụng cho bộ phân điện, khiến các phân tử nước (H2O) trải qua hai phản ứng chính:

Ở cực: 2H2O → O2 + 4H+ + 4e-
Các phân tử nước ở cực mất electron, tạo ra khí oxy (O2) và giải phóng proton (H +).

Ở cực quang: 4H+ + 4e- → 2H2
Các proton từ anode kết hợp với các electron ở cathode, dẫn đến sản xuất khí hydro (H2).

Nhìn chung,PEM máy phân tử nước cho phép tách nước thành khí hydro và oxy bằng cách sử dụng dẫn proton qua màng và các phản ứng xúc tác tại điện cựcKhí hydro được tạo ra có thể được sử dụng như một nguồn năng lượng sạch và tái tạo cho các ứng dụng khác nhau, bao gồm pin nhiên liệu, lưu trữ năng lượng, vận chuyển và quy trình công nghiệp.

Các máy phân tử nước PEM đặc biệt hấp dẫn do thời gian phản ứng nhanh, kích thước nhỏ gọn và hiệu quả cao.Chúng có thể hoạt động ở nhiệt độ tương đối thấp (thường dưới 100 ° C) và có thể nhanh chóng điều chỉnh tỷ lệ sản xuất hydro của chúng để phù hợp với nhu cầuNhững đặc điểm này làm cho máy điện phân nước PEM trở thành một công nghệ hứa hẹn để thúc đẩy việc sử dụng hydro như một chất vận chuyển năng lượng sạch và bền vững.

Sợi titan siêu mỏng của chúng tôi đạt được hiệu suất tốt nhất trong lớp khuếch tán anode của PEM để sản xuất hydro điện phân nước với độ xốp cao và diện tích bề mặt cụ thể cao,nó là vật liệu tốt nhất được sử dụng trong lớp GDL.

Từ khóa:

★ Phân bố kích thước lỗ chân lông đồng đều

★ chống ăn mòn mạnh

★ thấm nước tốt

★ độ xốp cao

★ phân tán nhiệt tốt

★ mật độ dòng điện cao

★ điện áp thấp

★ hiệu suất ổn định và tuổi thọ dài.

★ Chất liệu lớp khuếch tán khí tốt nhất trong ngăn xếp PEM