Buod ng Kaalaman ng Proton Exchange Membrane

A Proton Exchange Membraneay isang manipis na layer ng polymer electrolyte na may mga grupo ng palitan ng cation (mga grupo ng sulfonic acid, mga grupo ng carboxylic acid, mga grupo ng pospeyt, atbp.). Ang mga grupo ng palitan ng cation ay chemically bonded sa polimer upang makabuo ng isang solong yunit. Ang nakapirming pamamaraan ng koneksyon ay maiwasan ang pagkawala ng maliit na molekula ng molekula.Proton Exchange Membranesay nahahati sa perfluorosulfonic acid membranes, bahagyang fluorinated polymer membranes, bagong non-fluorinated polymer membranes, composite membranes, atbp ayon sa nilalaman ng fluorine. Sa kasalukuyan, perfluorinatedProton Exchange Membraneay ang pangunahing teknolohiya na may mataas na antas ng industriyalisasyon. Pangunahin itong ginagamit sa mga cell ng downstream fuel, pataas na electrolysis ng tubig para sa paggawa ng hydrogen, mga baterya ng imbakan ng enerhiya at iba pang mga patlang.

Ang buong pangalan ng PEMFC ay Proton Exchange MembraneFuel Cell. AngProton Exchange Membraneay ang electrolyte ng PEMFC, na gumaganap ng papel ng pagsasagawa ng mga ion ng hydrogen, paghiwalayin ang gasolina at mga oxidant, at pagharang ng mga electron. Ito ang pangunahing sangkap ng PEMFC. Kung ikukumpara sa iba pang mga cell ng gasolina, ang PEMFC ay may mas mataas na density ng kuryente dahil sa mahusay na pagganap ng lamad ng proton.

01

Perfluorosulfonic acid lamad

Ang perfluorosulfonic acid membrane ay binubuo ng isang fluorocarbon backbone at isang eter branch chain na may isang sulfonic acid group.

Mga Katangian: Mataas na lakas ng mekanikal, mahusay na katatagan ng kemikal at mataas na kondaktibiti sa ilalim ng mga kondisyon ng mataas na kahalumigmigan; Mataas na kasalukuyang density sa mababang temperatura at mababang paglaban sa pagpapadaloy ng proton.

Mga kalamangan: Mataas na lakas ng mekanikal, mahusay na katatagan ng kemikal, mataas na elektrikal na kondaktibiti, mataas na kasalukuyang density sa mababang temperatura, mababang paglaban sa pagpapadaloy ng proton

Mga Kakulangan: Ang proton conductivity ay lumala habang tumataas ang temperatura, ang pagkasira ng kemikal ay madaling maganap sa mataas na temperatura, at mataas ang gastos.

02

Non-Perfluorinated Proton Exchange Membrane

Gumamit ng mga substituted chlorides sa halip na mga fluororesins, o timpla ang mga fluorides na may mga hindi organikong o iba pang mga compound na hindi fluoride.

Mga Katangian: Napakababang nilalaman ng grupo ng sulfonic acid at mataas na kahusayan sa pagtatrabaho.

Mga kalamangan: Mababang gastos at mataas na kahusayan sa trabaho.

Mga Kakulangan: Mahina ang lakas ng mekanikal at katatagan ng kemikal.

03

Fluoride-free Proton Exchange Membrane

Binubuo ng fluorinated hydrocarbon-free polymer membrane.

Mga kalamangan: Mababang gastos, maliit na polusyon

Mga Kakulangan: Mahina ang katatagan ng kemikal

04

Composite film

Ang composite membrane na binubuo ng binagong materyal at perfluorosulfonic acid resin.

Mga kalamangan: Pinahusay na mga katangian ng mekanikal, pinahusay na paghahatid ng tubig at pamamahagi sa loob ng lamad, at nabawasan ang panloob na paglaban ng Proton Exchange Membrane

Mga Kakulangan: Mga kinakailangan sa teknolohiya ng mataas na paghahanda

Mga Aplikasyon ng Proton Exchange Membranes

Isa sa mga pangunahing aplikasyon ng proton exchange membranes ayProton Exchange MembraneMga cell ng gasolina. Ang mga cell ng gasolina na ito ay may malawak na hanay ng mga aplikasyon ng komersyal at militar, kabilang ang aerospace, industriya ng automotiko at enerhiya. Ang maagang proton exchange membrane fuel cell application ay pangunahing puro sa industriya ng aerospace. Ang mas mataas na kapasidad ng mga cell ng gasolina sa oras na ginawa silang isang mainam na pagpipilian kumpara sa mga baterya.

PEMMga cell ng gasolinaay sikat sa mga aplikasyon ng automotiko dahil nagpapatakbo sila sa medyo mababang temperatura at maaaring magsimula nang mabilis kahit sa mga kondisyon ng subfreezing.