質(zhì)子交換膜燃料電池具有工作溫度低、啟動(dòng)快、比功率高、結(jié)構(gòu)簡單、操作方便等優(yōu)點(diǎn)，被公認(rèn)為電動(dòng)汽車、固定發(fā)電站等的首要選擇能源。在燃料電池內(nèi)部，質(zhì)子交換膜為質(zhì)子的遷移和輸送提供通道，使得質(zhì)子經(jīng)過膜從陽極到達(dá)陰極，與外電路的電子轉(zhuǎn)移構(gòu)成回路，向外界提供電流，因此質(zhì)子交換膜的性能對燃料電池的性能起著非常重要的作用，它的好壞直接影響電池的使用壽命。質(zhì)子交換膜存在下述缺點(diǎn)：(1)制作困難、成本高，全氟物質(zhì)的合成和磺化都非常困難，而且在成膜過程中的水解、磺化容易使聚合物變性、降解，使得成膜困難，導(dǎo)致成本較高；(2)對溫度和含水量要求高，Nafion®；系列膜的較佳工作溫度為70～90℃，超過此溫度會(huì)使其含水量急劇降低，導(dǎo)電性迅速下降，阻礙了通過適當(dāng)提高工作溫度來提高電極反應(yīng)速度和克服催化劑中毒的難題；從理論上來講,只要連續(xù)供給燃料,燃料電池便能連續(xù)發(fā)電,已被譽(yù)為是繼水、火、核電之后的第四代發(fā)電技術(shù)。山東氧化還原液流電池Fumatech膜代理

燃料電池是一種能量轉(zhuǎn)化裝置,它是按電化學(xué)原理,即原電池工作原理,等溫的把貯存在燃料和氧化劑中的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能,因而實(shí)際過程是氧化還原反應(yīng)。燃料電池主要由四部分組成,即陽極、陰極、電解質(zhì)和外部電路。燃料氣和氧化氣分別由燃料電池的陽極和陰極通入。燃料氣在陽極上放出電子,電子經(jīng)外電路傳導(dǎo)到陰極并與氧化氣結(jié)合生成離子。離子在電場作用下,通過電解質(zhì)遷移到陽極上,與燃料氣反應(yīng),構(gòu)成回路,產(chǎn)生電流。同時(shí),由于本身的電化學(xué)反應(yīng)以及電池的內(nèi)阻,燃料電池還會(huì)產(chǎn)生一定的熱量。電池的陰、陽兩極除傳導(dǎo)電子外,也作為氧化還原反應(yīng)的催化劑。當(dāng)燃料為碳?xì)浠衔飼r(shí),陽極要求有更高的催化活性。陰、陽兩極通常為多孔結(jié)構(gòu),以便于反應(yīng)氣體的通入和產(chǎn)物排出。電解質(zhì)起傳遞離子和分離燃料氣、氧化氣的作用。河北德國Fumatech膜價(jià)格質(zhì)子交換膜燃料電池已成為汽油內(nèi)燃機(jī)動(dòng)力較具競爭力的潔凈取代動(dòng)力源。

質(zhì)子交換膜的MEA是發(fā)電機(jī)的重要部分，是影響發(fā)電機(jī)性能、能量密度分布和工作壽命的關(guān)鍵因素。高氣體滲透性，反應(yīng)區(qū)必須透氣。催化劑分布均勻，與氣體分子接觸良好。氣體所到之處需要有催化劑粒子，即催化劑必須分布在能接觸到氣體分子的表面。高質(zhì)子傳導(dǎo)性。催化劑必須與陽離子交換膜接觸，以保證反應(yīng)產(chǎn)生離子的順利通過。高導(dǎo)電性為有利于電子轉(zhuǎn)移，作為催化劑載體的炭黑導(dǎo)電性要高，因催化劑不能連成片(必須有很大的催化活性表面才能提高催化反應(yīng)速度，而片狀金屬表面積小)，難以作為電導(dǎo)體。因此，催化劑粒子上反應(yīng)產(chǎn)生或需要的電子必須通過導(dǎo)電性物質(zhì)與電極溝通。催化劑的穩(wěn)定性要好，高分散、細(xì)顆粒的Pt催化劑表面自由能大，很不穩(wěn)定，需要摻入一些催化劑以降低其表面自由能，或者摻入少量含有能與催化劑形成化學(xué)鍵或弱結(jié)合力元素的物質(zhì)。

冷卻水箱或余熱處理系統(tǒng)是吸收或處理發(fā)電機(jī)運(yùn)行產(chǎn)生的熱量，保障電站環(huán)境不超溫。將發(fā)電站的余熱進(jìn)行再利用，如用于工程除濕、空調(diào)、采暖或洗消等，實(shí)現(xiàn)電熱聯(lián)產(chǎn)聯(lián)供，可大幅度提高燃料利用效率，具有極好的發(fā)展與應(yīng)用前景。為了確保發(fā)電機(jī)電堆的正常工作，通常將電堆、H2和O2處理系統(tǒng)、水熱管理系統(tǒng)及相應(yīng)的控制系統(tǒng)進(jìn)行機(jī)電一體化集成，構(gòu)成發(fā)電機(jī)。根據(jù)不同負(fù)載和環(huán)境條件，配置H2和O2存儲(chǔ)系統(tǒng)、余熱處理系統(tǒng)和電力變換系統(tǒng)，并進(jìn)行機(jī)電一體化集成就可構(gòu)成發(fā)電站。發(fā)電站由發(fā)電機(jī)和氫氣生產(chǎn)與儲(chǔ)存裝置、空氣供應(yīng)保障系統(tǒng)、氫氣安全監(jiān)控與排放裝置、冷卻水罐和余熱處理系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)及電站自動(dòng)控制系統(tǒng)構(gòu)成。液氫燃料電池的比能量是鎳鎘電池的800倍,直接甲醇燃料電池的比能量比鋰離子電池高10倍以上。

質(zhì)子交換膜的流場板一般是指按一定間隔開槽的石墨板，開的槽子就是流道，在槽子之間形成流道間隔。流場的作用是引導(dǎo)反應(yīng)氣體的流動(dòng)方向，確保反應(yīng)氣體均勻分配到電極各處，并經(jīng)擴(kuò)散層到達(dá)催化層進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng)。在常見的質(zhì)子交換膜燃料電池中，有的流場板與雙極板是分體的，如網(wǎng)狀流場板等；有的流場板與雙極板是一體的，如點(diǎn)狀流場和部分蛇形流場板等，與雙極板一體的流場除了具有上述流場板的功能以外，還要兼顧雙極板的作用。石墨雙極板有純石墨雙極板和模鑄石墨雙極板兩種形式。陰離子交換膜的本質(zhì)是一種堿性電解質(zhì)。江蘇離子Fumatech膜技術(shù)好嗎

離子交換膜可裝配成電滲析器而用于苦咸水的淡化和鹽溶液的濃縮。山東氧化還原液流電池Fumatech膜代理

質(zhì)子交換膜是燃料電池的主要材料，質(zhì)子交換膜性能的好壞將直接影響燃料電池產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程和獲得大規(guī)模應(yīng)用的關(guān)鍵因素之一。為了實(shí)現(xiàn)燃料電池的實(shí)用化與產(chǎn)業(yè)化，人們在PEM的制造工藝和材料改性方面已經(jīng)進(jìn)行了大量的研究。目前，進(jìn)一步提高PEM的使用耐久性、壽命和工作性能仍然是PEM燃料電池產(chǎn)業(yè)化面臨的主要任務(wù)。燃料電池PEM市場還是一個(gè)新興市場，國內(nèi)外均未形成較大的規(guī)模。在燃料電池巨大的市場需求推動(dòng)下，PEM必將獲得進(jìn)一步發(fā)展。相信不久將會(huì)有更高性能、更低成本的PEM產(chǎn)品問世，大力推動(dòng)燃料電池技術(shù)的發(fā)展及其產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。山東氧化還原液流電池Fumatech膜代理

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