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质子交换膜的种类

质子交换膜的种类

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【摘要】:
氢燃料电池是质子交换膜燃料电池。1)氢气通过管道或气体导流板到达阳极。在阳极催化剂的作用下,氢分子离解成带正电的氢离子(质子),释放出带负电的电子。2)氢离子通过电解质(质子交换膜)到达阴极;电子通过外部电路到达阴极。

氢燃料电池是质子交换膜燃料电池。1)氢气通过管道或气体导流板到达阳极。在阳极催化剂的作用下,氢分子离解成带正电的氢离子(质子),释放出带负电的电子。2)氢离子通过电解质(质子交换膜)到达阴极;电子通过外部电路到达阴极。

质子交换膜的种类

电子在外部电路中形成电流,通过适当的连接可以向负载输出电能。3)在电池的另一端,氧气(或空气)通过管道或气体导流板到达阴极;在阴极催化剂的作用下,氧与氢离子和电子反应生成水。氢燃料电池采用质子交换膜,保证氢氧反应完全。顺便补充一下,氢燃料电池的效率可以达到60%以上,现在还有不使用贵金属铂的催化剂。另外,内燃机的效率受卡诺循环的限制,所以它的效率是有上限的,而且总是很低。

膜状材料还有以下缺点:1)制作难度大,成本高,全氟材料的合成和磺化非常困难,成膜过程中的水解和磺化容易使聚合物变性降解,成膜困难,导致成本高;2)对温度和含水量要求高,系列膜的工作温度为7090。超过这个温度会导致含水量和电导率急剧下降,阻碍电极反应速度的提高,通过适当提高工作温度来克服催化剂中毒的问题;3)一些碳氢化合物,如甲醇,渗透性高,不适合直接甲醇燃料电池(DMFC)的质子交换膜。因此,为了提高质子交换膜的性能,对质子交换膜的改进研究也在不断进行。