AEM su elektroliz hidrogen istehsal sisteminin əsas materialları və texniki vəziyyəti

AEM, möhkəm polimer anion mübadiləsi membran su elektrolizinin qısaldılmasıdır.AEM su elektroliziTexnologiyanın xərclərin azaldılması üçün böyük bir yer var. Ən qabaqcıl kənarlardan biridirsu elektroliziTexnologiyalar və gələcəkdə yaşıl hidrogenin geniş miqyaslı tətbiqi üçün üstünlük verilən texnologiyalardan biridir.

Bu gün, əsas materiallara və texniki inkişafa nəzər salaqAEM su elektroliziHidrogen istehsalı sistemi.

1. Əsas iş prinsipi

Aem su elektroliz texnologiyası qələvi su elektroliz texnologiyasının üstünlüklərini birləşdirir vəPem su elektroliziTexnologiya. Alkaline su elektroliz texnologiyası ilə müqayisədə AEM texnologiyası daha sürətli cavab sürəti və daha yüksək cari sıxlıq; ilə müqayisə edildiPem su elektroliziTexnologiya, AEM texnologiyasının daha aşağı bir istehsal dəyəri var.

AEM su elektroliz avadanlıqlarının sxematik diaqramı

Şəkildə göstərildiyi kimi, avadanlıq işlədikdə, Xam Su AEM cihazının katod tərəfindən daxil olur. Su molekulları katoddakı azalma reaksiyasında iştirak edir və hidroksid ionları və hidrogen yaratmaq üçün elektronlar əldə edirlər. Hidroksid ionlarının anoduna polimer anion mübadiləsi membranı vasitəsi ilə anod, oksidləşmə reaksiyasında iştirak edir və su və oksigen yaratmaq üçün elektron itirmək. Avadanlıqların dizaynından asılı olaraq, müəyyən miqdarda Koh Həll və ya NahCo3 həlli bəzən AEM elektroliz avadanlıqlarının iş səmərəliliyini artırmağa kömək edən köməkçi elektrolit kimi xam suya əlavə olunur.

Aem elektrolitik hüceyrə AEM elektroliz sisteminin əsas vahididir. Birdən çox AEM elektrolitik hüceyrələri birlikdə AEM elektroliz modulu meydana gətirir. Çox sayda AEM elektrolitik modulları və çox köməkçi sistemlər birlikdə AEM suyu elektroliz sistemini təşkil edir. Bunların arasında köməkçi sistemdə hidrogen müalicəsi və qurutma sistemi, su tankı, suyun təmizlənməsi sistemi və AC-DC Converter və s.) Daxildir.

AEM Elektrolitik hüceyrə: katod materialı, anod materialı və anion mübadiləsi membranı AEM elektrolitik hüceyrəsinin iş səmərəliliyi və avadanlıqlarının həyat səmərəliliyi və avadanlıqlarının həyat səmərəliliyinə və avadanlıqlarının həyati təsir edən əsas komponentləridir.

2. Əsas xammal

1. Anion mübadiləsi membran

Anion Exchange Membrane, AEM elektrolitik avadanlıqlarının iş effektivliyini və işləmə həyatını birbaşa müəyyənləşdirən AEM elektrolitik hüceyrəsinin ən vacib hissəsidir. Anion mübadiləsi membranının funksiyası, katoddan anodun hidroksid ionlarını aparmaqdır. Buna görə, anion mübadiləsi membranının yüksək bir anion keçiriciliyi və son dərəcə aşağı elektron keçiriciliyi olması lazım olan material.

Aem bölgələrində yüksək qələvilik görünəcək, elektroliz avadanlıqlarında, ideal şəraitdə, anion mübadiləsi membranlarında əla kimyəvi və mexaniki sabitliyə sahib olması üçün. Eyni zamanda, katod və anodu təcrid etmək və hidrogen və oksigenin bir-birlərinə toxunmaq və partlayışa səbəb olmaq və bir anion membranlarının çox aşağı qaz keçiriciliyi olmalıdır.

Hazırda polimerlər ümumiyyətlə anion mübadiləsi membranlarının əsas materialı kimi istifadə olunur. O vaxtdan bəriAEM su elektroliziTexnologiya hələ də tədqiqat və inkişaf mərhələsindədir, bu mərhələdə ən uyğun material tapılmadı. Aromatik polimerlər araşdırma və inkişafda daha çox istifadə olunur.

Materialların seçilməsində hələ çox problem var:

1. ARMALISİZ TƏHLÜKƏSİZLİK TƏHLÜKƏSİZLİK TƏHLÜKƏSİZLİK TƏHLÜKƏSİZLİK Elektroyiz avadanlıqlarına təsir edən köməkçi elektrolit kimi bir qələvi bir mühitdə bir qələvi mühitdə işləyərkən aromatik polimerlər yavaş-yavaş pozulacaq;

2. Aem Elektrikli membranlardakı hidroksid ionlarının keçiriciliyi, AEM elektroliz hüceyrələrinin iş səmərəliliyini qorumaq üçün, Tədqiqat və İnkişaf Təşkilatlarının, Tix anion membranları düzəltməyə meyllidir.

2. Cathode materialları və anod materialları

Kathode materiallarının və anod materiallarının əsas funksiyası suyun parçalanma reaksiyasını katalizləşdirmək və yaradılan hidrogen və oksigeni vaxtında çıxartmaqdır. Buna görə, katod və anod materialları güclü katalitik fəaliyyət və məsaməsizliyə sahib olmalıdır. Elektrod reaksiyasının hamar bir şəkildə davam etməsi üçün, katod və anod materialları yüksək anion keçiriciliyi və elektron keçiriciliyi olmalıdır.

Hazırda ən çox istifadə olunan katod materialları əsasən nikeldir və anod materialları əsasən nikel dəmir ərintilərdir. Dəmir və nikel yalnız suyun parçalanması üçün güclü katalitik fəaliyyətə sahib deyil, həm də geniş mənbələr və aşağı xərclərə malikdir. AEM-in yüksək aşındırıcı bir mühitdə işləməsi lazım olmadığından, Rutenium və Titan kimi qiymətli metal katalizatorlar anod və katod materiallarına əlavə edilməsinə ehtiyac yoxdur. Bu, AEM avadanlıqlarının istehsal dəyərini çox azaldır.

Hal-hazırda hazırlanan anion mübadiləsi membranası hələ də həm iş səmərəliliyi, həm də avadanlıqların həyatını nəzərə ala bilmir. Buna görə AEM-də araşdırma əsasən uyğun və səmərəli polimer anion membranlarının inkişafına yönəlmişdir. İkincisi, laboratoriya tədqiqat və inkişaf mərhələsində, elektrod materiallarına az miqdarda qiymətli metal əlavə ediləcəkdir. Buna görə, aşağı qiymətli, səmərəli qeyri-qiymətli metal katalizatorların inkişafı AEM tədqiqatının diqqət mərkəzindədir.