2024-11-05
Membran elektrodunun hazırlanması üç nəsildən keçdi.
Birinci nəsil deyilirQaz diffuziya elektrodası (GDE), ümumiyyətlə diffuziya qatında katalizator qatını hazırlamaq üçün ekran çapından istifadə edən (Şəkil 1). İkinci nəsildirkatalizator örtülmüş membran (ccm)Hazırlıq metodu, bu, hazırkı əsas membran elektrod hazırlığı texnologiyası olan katalizator təbəqəsi hazırlanır. Birinci nəsil metodu ilə müqayisədə bu üsul, proton mübadiləsi membranının əsas materialı, katalizator təbəqəsi arasındakı proton ötürülmə müqavimətini azaldırPemvə müəyyən bir dərəcədə membran elektrodunun performansını və katalizatorun istifadəsi və davamlılığını yaxşılaşdırır. Üçüncü nəsil membran elektrodu sifariş edilmiş membran elektrodüdür. Hazırda üçüncü nəsil membran elektrodunun kütləvi istehsal texnologiyası əsasən ABŞ-da 3M şirkəti ilə təmsil olunan beynəlxalq maddi nəhənglər tərəfindən mənimsənilir.
Şəkil 1 GDE membran elektrod hazırlığı prosesi
Şəkil 2 CCM membran elektrod hazırlığı prosesi
Bukatalizator örtülmüş membran (ccm)Hazırlıq metodu, hazırkı əsas membran elektrod hazırlığı texnologiyası kimi, katalizatorun slusriyasını proton mübadiləsi membranının səthinə yükləmək və sonra birləşdirən əsas prinsipinə əsaslanırProton mübadiləsi membranı, katalizator təbəqəsi, çərçivə vəQaz diffuziya təbəqəsiİsti basaraq və ya bağlama vasitəsi ilə birlikdə, bununla da membran elektrodunun hazırlanmasını tamamlayır. Hal-hazırda kütləvi istehsala nail ola biləcək hazırlıq metodları əsasən çap və birbaşa örtükdür. Adi transfer çap prosesinə görə, təxminən 3 - 6 membran elektrodları bir dəqiqədə örtülə bilər və bir dəqiqədə anodun və katodun hər iki tərəfində örtülə bilər (bir dəqiqəlik membran elektrodunun 6-cı hissəsinə əsaslanır). İstehsal effektivliyi baxımından, anod və katodun iki tərəfli birbaşa örtüklü prosesi avtomatlaşdırılmış toplu istehsalının ehtiyaclarını daha yaxşı qarşılaya bilər.
İkiqat tərəfli birbaşa örtük prosesi üçün, membran şişlik problemini həll etmək üçün, sənayenin hazırda formula yaxşılaşdırılması və proses çevrilməsi yolu ilə ikitərəfli birbaşa örtüklərə nail olur.
INEDEPENDIMED YÜKLƏ BAĞLI KATÇULMAYIN: İstehsal səmərəliliyi çox yaxşılaşdırıldı
Birbaşa örtük texnologiyası, katalizatorun birjalarının birbaşa proton mübadiləsi membranına birbaşa örtülməsi səbəbindən inkişaf etmək çətindir və membran, həlledicilərlə qarşılaşdıqda şişməyə meyllidir. Aşağıdakı Şəkil 3-də göstərildiyi kimi, müxtəlif su-etanol nisbəti və supanol nisbətləri altında birbaşa örtük və ötürmə çap örtüklərinin keyfiyyəti müqayisə olunur. Nisbətən yaxşı bir örtük keyfiyyətinə nail olmaq üçün birbaşa örtük çox dar bir su-alkoqol nisbəti aralığında olmalıdır, ötürmə çapı nisbətən geniş bir sıra var. Birbaşa örtük texnologiyasının proses pəncərəsinin daha dar olduğunu görmək olar.
Adətən, köçürmə prosesində, çatlaqsız və ya daha az çatartma nail olmaq lazımdır. Katalizator slusri üzvi bir spirt sistemidir. Bununla birlikdə, spirtli slusry birbaşa örtük zamanı ciddi membran şişməsi istehsal edəcəkdir. Bu fenomenə cavab olaraq, VET Energyi, bu kimi bir proses və istehsalın səmərəliliyində innovativ inkişaf və inkişafın yaxşılaşdırılması və inkişaf effektivliyini əldə edən birbaşa örtük texnologiyası üçün uyğun bir proses və formula müstəqil olaraq hazırlanmışdır:
● Slourry Formula: su-n-propanol sistemi, suyun 70% -dən çox olduğu üçün;
● Slourry Proses: Qarışıq top freze degassing + ultrasonik deagasting, çoxsaylı degassing prosesləri və çoxsaylı bir-birləşən tətbiq proseslərinin yenilikçi istifadəsi, buna görə materialın özündə və hazırlıq zamanı yaranan baloncuklar vaxtında çıxarıla bilər;
● İstehsal səmərəliliyi: Bu slurry hazırlıq prosesi qidalandırmaqdan cəmi 40 dəqiqə çəkir və istehsal səmərəliliyi ənənəvi hazırlıq prosesindən 3-5 dəfə yüksəkdir.
Şəkil 3 Birbaşa örtük və köçürmə üçün müxtəlif su alkoqol nisbətlərinin örtük qabiliyyəti (örtmə keyfiyyəti)
Örtük prosesinin yenilikçi optimallaşdırılması: Çox texnoloji irəliləyiş əldə edin
Birbaşa örtük texnologiyasının başqa bir böyük çətinliyi ikinci tərəfli örtük zamanı membran şişlik problemidir. Proton Exchange Membran'ın qoruyucu filmi özü birinci tərəfi birbaşa örtdükdə Proton Exchange membranını dəstəkləyir, Proton membranının ağlasığalandırmaq və ağlabatan bir slurry düsturu altında deformasiya etmək asan deyil. İkinci tərəfi örtdükdə, qoruyucu film çıxarılır və proton membranı, dəstək qorunmadan həlledici ilə qarşılaşanda tonlu membran çox güman ki, çox güman edir və deformasiya edir. İkinci tərəfi membran müdafiəsini dəstəkləmədən birbaşa örtüldükdə, Proton membranı ciddi şəkildə şişirdi. Bu problemi həll etmək üçün Vet Energyi seçdi və mikroporlu güclü bir vakuum adsorbsiya membranını seçdi və hazırladığı anod və katalizator katalizatoru çəngəlində texniki bir irəliləyiş əldə edərək, xüsusi olaraq özünü göstərir:
● örtük temperaturu: örtük keyfiyyəti əvvəlcə pisləşir və sonra tərs u şəkilli əyri təqdim edən örtük temperaturu ilə yaxşılaşır. Enerji təchizatı və enerji xərclərinin qənaətinə baxılmasına əsasən, örtük temperaturu 40 ° C-nin olduğu müəyyən edilir;
● örtük sürəti: üstünlük verilən örtük sürəti 5 m / dəqdən çoxdur;
● örtük qalınlığı: örtük çatlama dərəcəsi qalınlığın artması ilə artır. 0,25 mq / sm2 yükünə əsasən, örtük qalınlığı 60 mm-ə qədər müəyyən edilir;
● İkinci tərəfi örtük: mikroporlu güclü bir vakuum adsorbsiya membranı əlavə edin. Bu membran xüsusi materiallardan hazırlanmışdır və müəyyən bir məsaməlilik və qalınlığı var. Proton mübadiləsi membranının adsorbsiya gücünü effektiv şəkildə artıra bilər. Prorizatist təbəqəsi olan Proton Exchange Membrane, forma və çatlaqsız anod və katalatçı təbəqəsi əldə etmək üçün ikinci tərəfdə örtülmüşdür.
Test metodu
Əvvəlki örtük inkişaf mərhələsində, örtük keyfiyyətinə nəzarət üçün təsirli miqdar aşkarlama üsulu yox idi. Böyük inkişaf iş yükü, uzun inkişaf dövrü və birbaşa örtük prosesinin kəmiyyət test metodlarının olmaması, VET Energy, birbaşa örtük inkişaf mərhələsindəki çatlaqlara "məsaməsizlik" tətbiqi anlayışını qəbul etdi. Yəni örtük metaloqrafik mikroskop ilə fotoşəkil çəkdirir və fotoşəkilin katalitik təbəqəsi görüntü emal proqramından istifadə etməklə hesablanır. Qalan hissəsi çatın məsaməsidir. Şəkil 4, katalitik təbəqənin əhatə dairəsinin hesablanması nəticəsidir. Birbaşa örtük inkişafı prosesində düsturun və prosesin optimallaşdırılması istiqaməti çatların yumşaqlığını müqayisə etməklə müəyyən edilir.
Şəkil 4 Katalitik təbəqənin əhatə dairəsinin hesablanması nəticəsi
Hazırda əsas parametrlərmembran elektroduVet Energy tərəfindən müstəqil inkişaf etdirilmiş və hazırlanan məhsullar beynəlxalq inkişaf etmiş səviyyəyə çatmışdır. Tamamlanmış istehsal xətti, lokalizasiya irəliləməsində və xərclərin azaldılmasında müəyyən bir rol oynamış bir milyondan çox ədədin illik çıxışına nail ola bilər. Gələcəkdə VET Energyi membran elektrod performansının yaxşılaşdırılması və xərclərin azaldılması və ticarəti təşviq etməyə davam edəcəkdirhidrogen yanacaq hüceyrəsiDavamlı texnoloji iterasiya və yüksəltmə yolu ilə sənaye zənciri.