PEM电解水技术的优缺点

PEM电解水制氢的效率较高,并且适用于可再能能源发电时的波动性,是当下主流也是比较有前景的电解水制氢技术。与碱性电解池相比,PEM电解池用质子交换膜代替了石棉膜,传导质子,并隔绝电极两侧的气体,避免了碱性电解液所带来的缺点。同时,PEM电解池的体积更为紧凑,结构方面零间隙,极大降低了电解池的欧姆内阻,提升了整体性能。

PEM电解水技术的优缺点 - 氢燃料电池催化剂涂覆膜技术 - 驰飞超声波喷涂

PEM电解池的结构

典型的PEM电解池主要由阳极端板、阴极端板、阴阳极扩散层、阴阳极催化层以及质子交换膜组成。其中,端板的作用是固定电解池组件,并引导电流传递,分配水、气,扩散层起集流,促进气液传递等作用,催化层的核心是由催化剂、电子传导介质、质子传导介质组成的三相界面,是电化学反应的核心场所。

质子交换膜一般使用全氟磺酸膜,传递质子,隔绝开阴阳极生成的气体,并阻止电子的传递。

PEM电解水技术的优缺点

与碱性电解水相比,PEM电解水的优势主要在于:

1.由于采用的是质子交换膜固体电解质,产生的气体无需进行脱碱处理;

2.效率高于碱性电解池;

3.启停快,响应性好

4.能适应可再能能源发电时的波动性。

PEM电解水技术的缺点

目前PEM电解水技术的缺点在于成本较高,主要是由于催化剂用到贵金属铂,成本一时难以降低,这一点与燃料电池面临的问题是一样的,如何降低催化剂的铂载量或寻找新的低成本的替代材料,也是当前要研究并攻克的关键技术问题。

杭州驰飞的燃料电池催化剂涂层系统可产生高度均匀,可重复和耐用的涂层,特别适合这些挑战性应用。从研发到生产,我们的防堵塞技术可以更好地控制涂层属性,显著减少原材料用量,并减少维护和停机时间。

超声镀膜系统可在燃料电池和质子交换膜(PEM)电解器(如Nafion)的电解工艺上产生高度耐用、均匀的碳基催化剂墨水涂层,而膜不会变形。均匀的催化剂涂层沉积在PEM燃料电池、GDL、电极、各种电解质膜和固体氧化物燃料电池上,喷涂的悬浮液包含炭黑墨水、PTFE粘合剂、陶瓷浆料、铂和其他贵金属。也可以使用超声波喷涂其他金属合金,包括金属氧化物悬浮液的铂、镍、铱和钌基燃料电池催化剂涂层,以制造PEM燃料电池、聚合物电解质膜(PEM)电解槽、DMFC(直接甲醇燃料电池)和SOFC(固体氧化物燃料电池)可产生大负荷和高电池效率。

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杭州驰飞是超声镀膜系统开发商和制造商,产品主要应用于燃料电池质子交换膜喷涂、薄膜太阳能电池、钙钛矿、微电子、半导体、 纳米新材料、玻璃镀膜、 生物医疗、纺织品等领域。

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