質(zhì)子交換膜的雙極性集流板簡(jiǎn)稱為雙極板,,又稱集流板,放置在膜電極的兩側(cè),,分別稱為陽(yáng)極集流板和陰板集流板,,是電池的重要部件之一,其作用是阻隔和傳送燃料與氧化劑,,收集和傳導(dǎo)電流,,導(dǎo)熱,將各個(gè)單電池串聯(lián)起來并通過流場(chǎng)為反應(yīng)氣體進(jìn)入電極及水的排出提供通道,。對(duì)雙極板的設(shè)計(jì)要求,,具有良好的導(dǎo)電和導(dǎo)熱能力,良好的氣體阻隔能力,,良好的力學(xué)性能,,耐腐蝕以及低成本,適于大規(guī)模生產(chǎn)等,。低成本材料對(duì)于大規(guī)模的汽車應(yīng)用尤其重要,。目前,燃料電池的實(shí)際比能量盡管只有理論值的10%,但仍比一般電池的實(shí)際比能量高很多。PEM水電解Fumatech膜代理
質(zhì)子交換膜的催化層可以分為常規(guī)憎水催化層,、薄層親水催化層和超薄催化層,。早期的催化層是常規(guī)的憎水催化層,厚度超過50um,,主要是將鉑黑或碳載鉑催化劑和PTFE微?;旌虾螅?jīng)絲網(wǎng)印刷,、涂布和噴涂等方法涂覆到擴(kuò)散層上并經(jīng)熱處理制得,。催化層中的PTFE提供了氣體擴(kuò)散通道,而催化劑則為電子和水的傳遞提供了通道,。但是這種催化層質(zhì)子傳導(dǎo)能力較差,,性能不高。后來,,為了改進(jìn)這種催化層的質(zhì)子傳導(dǎo)能力并增加催化劑,、反應(yīng)氣體和質(zhì)子交換膜三相界面的面積,又研制了薄層親水催化層和超薄催化層,。PEM水電解Fumatech膜代理離子交換膜的化學(xué)性能指膜的耐酸堿,、耐溶劑、耐氧化、耐輻照,、耐溫,、耐有機(jī)污染等性能。
氫氧燃料電池的主要特點(diǎn)1.產(chǎn)物是水,,清潔環(huán)保,;2.容易持續(xù)通氫氣和氧氣,產(chǎn)生持續(xù)電流;3.能量轉(zhuǎn)換率較高,超過80%(普通燃燒能量轉(zhuǎn)換率30%多),;4.可以組合為燃料電池發(fā)電站,排放廢棄物少,噪音低,綠色發(fā)電站,。作為極具發(fā)展前途的新動(dòng)力電源,氫氧燃料電池的應(yīng)用領(lǐng)域是多方面的:大型電站發(fā)電,、便攜移動(dòng)電源,、應(yīng)急電源、家庭電源,、飛機(jī),、汽車、軍艦,。將電池反應(yīng)產(chǎn)物(水)通過電解器轉(zhuǎn)變成反應(yīng)物(氫和氧),,再重復(fù)使用以產(chǎn)生電能的燃料電池,由燃料電池和電解器兩部分組成,??梢宰鳛榇蠊β侍?yáng)電池陣電源系統(tǒng)的貯能裝置。有日照時(shí),,太陽(yáng)電池陣提供電能給航天器負(fù)載,,還用于將水電解成氫和氧,使部分電能貯存起來,。航天器進(jìn)入陰影區(qū)太陽(yáng)電池不能發(fā)電或供電不足時(shí),,由這種燃料電池供電。氫氧燃料電池是不需要將還原劑和氧化劑全部?jī)?chǔ)藏在電池內(nèi)的裝置,。
燃料電池是很有發(fā)展前途的新的動(dòng)力電源,一般以氫氣,、碳,、甲醇、硼氫化物,、煤氣或天然氣為燃料,,作為負(fù)極,用空氣中的氧作為正極,。和一般電池的主要區(qū)別在于一般電池的活性物質(zhì)是預(yù)先放在電池內(nèi)部的,,因而電池容量取決于貯存的活性物質(zhì)的量;而燃料電池的活性物質(zhì)(燃料和氧化劑)是在反應(yīng)的同時(shí)源源不斷地輸入的,因此,,這類電池實(shí)際上只是一個(gè)能量轉(zhuǎn)換裝置,。這類電池具有轉(zhuǎn)換效率高、容量大,、比能量高,、功率范圍廣、不用充電等優(yōu)點(diǎn),,但由于成本高,,系統(tǒng)比較復(fù)雜,只限于一些特殊用途,,如飛船,、潛艇、電視中轉(zhuǎn)站,、燈塔和浮標(biāo)等方面,。雙極膜是一種新型離子交換復(fù)合膜,,它通常由陽(yáng)離子交換層和陰離子交換層復(fù)合而成,。
離子交換膜是一種含離子基團(tuán)的,、對(duì)溶液里的離子具有選擇透過能力的高分子膜,。因?yàn)橐话阍趹?yīng)用時(shí)主要是利用它的離子選擇透過性,,所以也稱為離子選擇透過性膜,。fumatech離子交換膜應(yīng)用的膜主要由聚合物組成,,一小部分由陶瓷組成,。它們都很薄,,為了使其穩(wěn)定,,fumatech膜由相同或異物的支撐結(jié)構(gòu)組成。fumatech離子交換膜主要用于物質(zhì)分離,,在許多情況下,,常規(guī)分離工藝已被膜工業(yè)應(yīng)用所取代。fumatech膜工藝通常很便宜,,并且具有節(jié)能的特點(diǎn),。陰離子交換膜是新型能量轉(zhuǎn)換裝置的重要構(gòu)成部分,使用性能是否符合要求是新能源電池得到商業(yè)化應(yīng)用的前提,。陰離子Fumatech膜官網(wǎng)
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雙極膜雖然是一種新膜(與其他高分子膜200余年發(fā)展歷史相比而言),但它的研究可追溯到50年代中期,。其發(fā)展過程可劃分為三個(gè)階段:第1階段50年代中期至80年代初期,,這是雙極膜發(fā)展十分緩慢的時(shí)期,雙極膜只是由兩片陰陽(yáng)離子膜直接壓制,,性能很差,,水分解電壓比理論壓降高幾十倍,,應(yīng)用研究是以水解離為基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)室階段;第二階段從80年代初至90初,,由于雙極膜制備技術(shù)的改進(jìn),,成功地研制了單片型雙極膜,其性能很大程度的提高,,已經(jīng)在制酸堿和脫硫技術(shù)得到了成功應(yīng)用,,這一階段出現(xiàn)了商品雙極膜;從90年代初至今是雙極膜得到迅猛發(fā)展的時(shí)期,,隨著對(duì)雙極膜工作過程機(jī)理的深入研究,,從膜結(jié)構(gòu)、膜材料和制備過程上進(jìn)行了重大改進(jìn),,使制得的雙極性膜在性能上有較大提高,,其中主要是對(duì)陰膜和陽(yáng)膜接觸界面的改進(jìn),從較初簡(jiǎn)單的“層壓型”或“涂層型”結(jié)構(gòu)到80年代初開始出現(xiàn)的單片型結(jié)構(gòu),,隨后又出現(xiàn)帶有中間“催化層”的復(fù)雜結(jié)構(gòu),。PEM水電解Fumatech膜代理
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