质子交换膜燃料电池(PEMFC)由于具有能量转化率高、环保等特点而受到普遍关注。质子交换膜(PEM)作为质子交换膜燃料电池重要组件之一的关键材料,成为燃料电池研究的热点。理想的质子交换膜具有质子传导率高、气体渗透率低以及足够的机械强度、热稳定性和化学稳定性。现在主要应用的全氟磺酸型质子交换膜,质子交换膜当今应用中的弱点,分别在物理、化学方面上提出了一些针对其弱点进行改性的办法,并比较了各种方法对质子传导率和甲醇透过率等等因素的影响,之后提出未来质子交换膜改性的发展方向。质子交换膜的好坏直接影响电池的使用寿命。哪里可以查到阳光氢能使用Fumatech膜
离子交换膜中,非均相离子交换膜:由粉末状的离子交换树脂加黏合剂混炼、拉片、加网热压而成。树脂分散在黏合剂中,因而其化学结构是不均匀的。均相离子交换膜:均相离子交换膜系将活性基团引入一惰性支持物中制成。它没有异相结构,本身是均匀的。其化学结构均匀,孔隙小,膜电阻小,不易渗漏,电化学性能优良,在生产中应用普遍。但制作复杂,机械强度较低。半均相离子交换膜:也是将活性基团引入高分子支持物制成的。但两者不形成化学结合,其性能介于均相离子交换膜和非均相离子交换膜之间。哪里可知天津大陆如何看待Fumatech膜质子交换膜在成膜过程中的水解、磺化容易使聚合物变性、降解。
质子交换膜与一般化学电源中使用的隔膜有很大不同,它不只是一种隔离阴阳极反应气体的隔膜材料,还是电解质和电极活性物质(电催化剂)的基底,即兼有隔膜和电解质的作用;另外,PEM还是一种选择透过性膜,在一定的温度和湿度条件下具有可选择的透过性,在质子交换膜的高分子结构中,含有多种离子基团,它只容许氢离子(氢质子)透过,而不容许氢分子及其他离子透过。质子交换膜燃料电池对于质子交换膜的要求非常高,质子交换膜必须具有良好的质子电导率、良好的热和化学稳定性、较低的气体渗透率,还要有适度的含水率,对电池工作过程中的氧化、还原和水解具有稳定性,并同时具有足够高的机械强度和结构强度,以及膜表面适合与催化剂结合的性能。
提高膜的含水量,可使膜的导电能力增加,但由于膜的溶胀会合螈选择性下降,一般膜的含水量约为20%-40%左右。导电性(膜电阻)一般用电导率或电阻率表示,也常用膜面电阻即单位膜面积的电阻表示。对电阻的表示因用途而异。一般讲,在不影响其他性能的情况下电阻越小越好,以降低电能消耗。膜电阻与膜结构和膜厚度有关,此外还与外界溶液及温度有关。选择透过性反映膜对不同离子的选择透过能力,用离子迁移数(t)和膜的透过度(p)来表示。膜内离子迁移数即某一种离子在膜内的迁移量与全部离子在膜内的迁移量的比值。或者也可用离子迁移所带电量之比来表示。对于理想的离子交换膜,反离子的迁移数为1,同名离子的迁移数为0。实际上由于各种因素的影响,反离子在膜内的实际迁移可能达到1。质子交换膜有优良的热稳定性、化学稳定性和较高的力学强度。
质子交换膜是质子交换膜燃料电池的主要部件,对电池性能起着关键作用。它不只具有阻隔作用,还具有传导质子的作用。全质子交换膜主要用氟磺酸型质子交换膜;非氟聚合物质子交换膜;新型复合质子交换膜等。质子交换膜燃料电池已成为汽油内燃机动力较具竞争力的洁净取代动力源。用作PEM的材料应该满足以下条件:良好的质子电导率;水分子在膜中的电渗透作用小;气体在膜中的渗透性尽可能小;电化学稳定性好;干湿转换性能好;具有一定的机械强度;可加工性好、价格适当。质子交换膜的改进方法,有有机/无机纳米复合质子交换膜。怎样知道苏州竞力怎样测试Fumatech膜
全氟磺酸膜是质子交换膜主流产品。哪里可以查到阳光氢能使用Fumatech膜
质子交换膜燃料电池的工作温度低于100℃,目前只有贵金属催化剂对氢气氧化和氧气还原反应表现出了足够的催化活性。现在所用的较有效催化剂是铂或铂合金催化剂,它对氢气氧化和氧气还原都具有非常好的催化能力,且可以长期稳定工作。由于这种电池是在低温条件下工作的,因此,提高催化剂的活性,防止电极催化剂中毒很重要。以铂或铂合金作为催化剂的主要问题是成本太高,由于Pt的价格高、资源匮乏,使得质子交换膜燃料电池的成本居高不下,限制了大规模的应用,需要进一步降低铂的载量。哪里可以查到阳光氢能使用Fumatech膜
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