Процес производње мембране (ПЕМ) мембране (ПЕМ)

Мембрана за размену протонаМогу се рећи да су горивне ћелије (ПЕМФЦ) "обрнути" уређај воденог електролизма. Вода електролиза користи спољни извор напајања електричном воде да би се створило водоник и кисеоник; Горивне ћелије су процес у којем водоник и кисеоник реагују електрохемијски да би произвели воду и истовремено стварали електричну енергију. ПЕМФЦ има два стула, електрода и електрода и кисеонике, у којојМембрана за размену протонаслужи као електролит.

Слика Протон Екцханге Мембране Извор: Горе

Стога,Мембрана за размену протона (ПЕМ)Један је од основних основних материјала оптерећења оптерећења протонске мембране (ПЕМФЦ), а њен учинак одређује перформансе и радни век батерије. Да би се постигло ефикасно и стабилно деловање ћелије водоника, мембрана протонске размене, мора имати високу проводљивост, добру термалну и хемијску стабилност, високу механичку чврстоћу и издржљивост.

Слика Како функционише мембрана за размену протона

Процес производњеМембрана за размену протонадиректно утиче на перформансе мембране. Тренутно постоје два главна производна процеса: процес топљења и процес решења.

Прво, метода формирања мелт метбена

Метода формирања мелт мембрана, која се такође назива и метода екструзије за екструзију, је прва метода која се користи за припрему пфсаМембрана за размену протона. Процес припреме је растопити смолу кроз екструзију ливење или превртање у мембрану, након третмана трансформације да бисте добили коначни производ. Процес екструипаног екстрације је први комерцијално произвео Дупонт, а Солваи'с Акуивион Породица производа користи сличан поступком користећи кратку бочну ланац перфлуоросулфонске киселине (ПФСА) као сировина.

Мембрана припремљена овим методом има јединствену дебљину, добре перформансе и високу ефикасност производње, која је погодна за масовну производњу густе мембране, а процес производње не треба да користи растварач и еколошки је прихватљив.

Недостатак је да, с једне стране, због карактеристика процеса, метода екструзије за уклањање не може се користити за производњу мембрана и не може ефикасно да реши проблем трошкова ПФСА протон мембране; С друге стране, мембрана израђена екструзијом калупа мора да се подвргне трансформацији хидролизе да би добила коначни производ и тешко је одржавати глатку мембрану у овом процесу. С обзиром на горе наведени проблеми не могу се у основи решити, истраживање и примена методе топљења у области мембране протонске размене показује тренд опадавања.

Друго, метода формирања мембране решења

Метода формирања раствора мембрана је главна метода која се користи у научним истраживањима и комерцијалним производима. Отприлике је припремљено на следећи начин: Полимер и модификатор се растворе у растварачу након ливења или ливења и коначно након сушења да уклоне растварач да формира мембрану. Метода формирања раствора је погодна за већину система смола, лако је постићи дизајн хибридних модификација и микроструктуре, а такође се може користити за припрему ултра-танких мембрана, па је привукла много пажње.

Метода формирања решења се може додатно поделити у методу ливења раствора, метода ливења раствора и методу солијског гела у складу са разликом потоњег процеса.

1. Метода ливења раствора

Метода ливења раствора је да се полимер решење баца директно у равни калуп и учините да растварач испали да формира мембрану на одређеној температури. Ова метода је једноставна и једноставна за употребу и углавном се користи за лабораторијску основну истраживачку и предомерну формулацију и оптимизацију процеса.

2 Метода дифузије решења

Метода ливења раствора је продужетак методе ливења раствора, који се може користити за велика континуирану производњу, тако да постојећи комерцијални производи (углавном мембране за размену ПФСА протона) углавном користе метод ливења раствора.

Метода ливења раствора може постићи континуирану производњу кроз процес ролне до ролне, углавном укључујући трансформацију растварања решења, формирање раствора, у поређењу са методом екструитације и друге процесе, у поређењу са методом екструитања од топљења, њен процес је дужи, предности је да је перформанси производа бољи и мембрана је то што је перформансе производа бољи и мембранска дебљина.

Главне производне компаније су: Сједињене Америчке Државе Горе Горе-Селецт Сериес Мембране, Дупонт Сецонд / Трећа генерација Нафион Мембрана, Асахи Касеи Ацфлек Мембрана, Асахи Стаклена флемион мембрана, Донгиуе Гроуп итд.

3. Метода Сол-ГЕЛ

Метода Сол-ГЕЛ обично се користи за припрему органско-неорганских композитних мембрана. Процес сол-гела користи се за постизање уједначене дисперзије неорганских пунила у полимерном матрицу.

Једноставни процес припреме је следећи: Пред припремљену полимерну хомогену мембрану је натечена и натопљена у малим молекулима растварачем раствореном алколима (СИ, ТИ, ЗР итд.), А неоргански оксид је у Ситу допиран у мембрану кроз процес Сол-Гел-а. Перформансе органско-анорганске композитне мембране израђене су углавном бољом од мембране директног решења, а ћелијска ћелија водоника са ове мембране и даље може да одржава стабилну радну операцију на 130 ℃ високе температуре, али не може постићи велику континуирану производњу мембране.