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双极膜虽然是一种新膜(与其他高分子膜200余年发展历史相比而言),但它的研究可追溯到50年代中期。其发展过程可划分为三个阶段:第1阶段50年代中期至80年代初期,这是双极膜发展十分缓慢的时期,双极膜只是由两片阴阳离子膜直接压制,性能很差,水分解电压比理论压降高几十倍,应用研究是以水解离为基础的实验室阶段;第二阶段从80年代初至90初,由于双极膜制备技术的改进,成功地研制了单片型双极膜,其性能很大程度的提高,已经在制酸碱和脱硫技术得到了成功应用,这一阶段出现了商品双极膜;从90年代初至今是双极膜得到迅猛发展的时期,随着对双极膜工作过程机理的深入研究,从膜结构、膜材料和制备过程上进行了重大改进,使制得的双极性膜在性能上有较大提高,其中主要是对阴膜和阳膜接触界面的改进,从较初简单的“层压型”或“涂层型”结构到80年代初开始出现的单片型结构,随后又出现带有中间“催化层”的复杂结构。燃料电池装置不含或含有很少的运动部件,工作可靠,较少需要维修,且比传统发电机组安静。江苏离子Fumatech膜代理商
阴离子交换膜的本质是一种碱性电解质,对阴离子具有选择透过性作用,因此还被称为离子选择透过性膜。一般以-NH3+、-NR2H+或者-PR3+等阳离子作为活性的交换基团,并且在阴极产生OH-作为载流子,经过阴离子交换膜的选择透过性作用移动到阳极。阴离子交换膜具有非常宽泛的应用,它是分离装置、提纯装置以及电化学组件中的重要组成部分,在氯碱工业、水处理工业、重金属回收、湿法冶金以及电化学工业等领域都起到举足轻重的作用。近年来,随着新型化学电源的发展,阴离子交换膜作为电池隔膜在液流储能电池、碱性阴离子交换膜燃料电池、新型超级电容器等方面的应用也得到关注和研究。山东Fumatech膜产品怎么样燃料电池用燃料和氧气作为原料,同时没有机械传动部件,故排放出的有害气体极少,使用寿命长。
质子交换膜反应气体中杂质的影响。燃料的重整气中通常都会含有少量的C0,CO对质子交换膜燃料电池的阳极催化剂有严重毒化作用,CO含量对燃料电池性能的影响。因此,为确保质子交换膜燃料电池的稳定运行,要通过各种净化方式降低燃料气中的CO含量。燃料气体中其他杂质对燃料电池性能的影响。从表中可以看出当C02的含量高时对燃料电池性能影响很大。这主要是因为吸附在阳极催化剂Pt上的H2和C02相互作用引起CO中毒所致。用纯02和空气作为氧化剂时,燃料电池的性能表现也是不一样的。
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。离子交换膜是一种含离子基团的、对溶液里的离子具有选择透过能力的高分子膜。
质子交换膜的流场板一般是指按一定间隔开槽的石墨板,开的槽子就是流道,在槽子之间形成流道间隔。流场的作用是引导反应气体的流动方向,确保反应气体均匀分配到电极各处,并经扩散层到达催化层进行电化学反应。在常见的质子交换膜燃料电池中,有的流场板与双极板是分体的,如网状流场板等;有的流场板与双极板是一体的,如点状流场和部分蛇形流场板等,与双极板一体的流场除了具有上述流场板的功能以外,还要兼顾双极板的作用。石墨双极板有纯石墨双极板和模铸石墨双极板两种形式。电解质隔膜的主要功能在分隔氧化剂与还原剂,并传导离子,故电解质隔膜越薄越好。江苏离子Fumatech膜代理商
燃料电池的电极是燃料发生氧化反应与氧化剂发生还原反应的电化学反应场所。江苏离子Fumatech膜代理商
离子交换膜是具有离子交换性能的、由高分子材料制成的薄膜(也有无机离子交换股,但其使用尚不普通)。它与离子交换树脂相似,都是在高分子骨架上连接一个活性基团,但作用机理和方式、效果都有不同之处。当前市场上离子交换膜种类繁多,也没有统一的分类方法。一般按膜的宏观结构分为三大类:1.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。2.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,在生产中应用宽泛。但制作复杂,机械强度较低。3.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。江苏离子Fumatech膜代理商
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