交換膜 PEM 水電解槽膜電極MEA組件

時(shí)間：2023-03-01作者：廈門阿米控技術(shù)有限公司瀏覽：42

交換膜 PEM 水電解槽膜電極MEA組件

ARwell是一家氫能源技術(shù)公司，設(shè)計(jì)和制造質(zhì)子交換膜 (PEM) 電解槽的模塊化電解系統(tǒng)，我們的電解槽只需要可再生能源和水，氧氣是的副產(chǎn)品。

生產(chǎn)的氫氣發(fā)生器(水電解制氫設(shè)備)以替代化石燃料，質(zhì)子交換膜 (PEM電解槽) 技術(shù)能夠大規(guī)模生產(chǎn)具有成本效益的即插即用電解槽，用于任何規(guī)模的綠色氫氣生產(chǎn)。

可持續(xù)能源，清潔能源產(chǎn)品的開發(fā)商和制造商。其產(chǎn)品線包括市場的緊湊型氫氣發(fā)生器(電解槽)，以易于使用且完全安全的方式生產(chǎn)純凈、干燥和壓縮的氫氣，該技術(shù)僅使用電力(可再生)和自來水在現(xiàn)場產(chǎn)生氫氣，并且產(chǎn)品規(guī)?？蓴U(kuò)展

燃料電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的在線發(fā)電裝置，由于突破了傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)的效率限制，燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)被認(rèn)為是未來重要的汽車動(dòng)力裝置發(fā)展的方向。而燃料電池單體內(nèi)部重要的部件就是膜電極(MEA)。MEA(Membrane Electrode Assembly)又譯為膜電極，它是燃料電池發(fā)電的關(guān)鍵**部件，膜電極與其兩側(cè)的雙較板組成了燃料電池的基本單元 — 燃料電池單電池。在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中可以根據(jù)設(shè)計(jì)的需要將多個(gè)單電池組合成為燃料電池電堆以滿足不同大小功率輸出的需要

我們的模塊化電解槽可以單獨(dú)部署或整體部署，以用于任何應(yīng)用的任何數(shù)量的現(xiàn)場制氫。其總體原則是從（可再生能源）電網(wǎng)中多余的能量，

將其轉(zhuǎn)化為氫；“清潔燃料”并將其用于三大市場領(lǐng)域之一——移動(dòng)性、Power-to-X 和工業(yè)。每個(gè)領(lǐng)域都有多個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域，我們的電解槽依靠可再生電力和水運(yùn)行。

我們的任務(wù)

降低水電解的成本，使所有人都能負(fù)擔(dān)得起和使用綠色氫。

我們的愿景

提高可再生能源的利用率使綠色氫幫助世界實(shí)現(xiàn)凈零排放。

我們的觀點(diǎn)

我們重視易于操作，在處理復(fù)雜的技術(shù)時(shí)，我們相信簡單是關(guān)鍵。

我們相信簡單是關(guān)鍵。在處理復(fù)雜的技術(shù)時(shí)，這可能是一個(gè)真正的挑戰(zhàn)，但我們相信成為阿威爾（ARwell）的客戶應(yīng)該是簡單的，擁有滿足您要求的完整解決方案。

我們重視易于操作、使用周期長、擁有且對較終用戶**的技術(shù)。較重要的是AEM電解槽將制造的氫氣。

膜電極

膜電極的工作過程可以分為以下幾個(gè)步驟：

首先，氫氣通過陽極較板上的氣體流場到達(dá)陽極，通過電極上的擴(kuò)散層到達(dá)陽極催化層，吸附在陽極催化劑層，氫氣在催化劑鉑的催化作用解為2個(gè)氫離子，即質(zhì)子H+，并釋放出2個(gè)電子。這一過程稱為氫的陽極氧化過程，

陽極上發(fā)生的反應(yīng)為：

H2=2H++2e

在電池的另一端，氧氣或空氣通過陰極較板上的氣體流場到達(dá)陰極，通過電極上的擴(kuò)散層到達(dá)陰極催化層，吸附在陰極催化層，同時(shí)，氫離子穿過電解質(zhì)到達(dá)陰極，電子通過外電路也到達(dá)陰極。在陰極催化劑的作用下，氧氣與氫離子和電子發(fā)生反應(yīng)生成水，這一過程稱為氧的陰極還原過程，

陰極上發(fā)生的反應(yīng)為：

1/2O2+2H++2e = H2O

總的化學(xué)反應(yīng)式為：

H2+1/2O2=H2O

與此同時(shí)，電子在外電路的連接下形成電流，通過適當(dāng)連接可以向負(fù)載輸出電能，生成的水通過電極隨反應(yīng)尾出。

MEA作為燃料電池電化學(xué)反應(yīng)的基本單元，它的設(shè)計(jì)和制備首先要遵循燃料電池電化學(xué)反應(yīng)的基本原理和特性，并且與燃料電池終的使用條件相結(jié)合來綜合考慮。MEA的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和制備工藝技術(shù)是燃料電池研究的關(guān)鍵技術(shù)，它決定了燃料電池的工作性能。那么，理想的膜電極應(yīng)滿足哪些要求呢?

高性能的膜電極應(yīng)具有下列特性：

(1)能夠大限度減小氣體的傳輸阻力，使得反應(yīng)氣體順利由擴(kuò)散層到達(dá)催化層發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)。即大限度發(fā)揮單位面積和單位質(zhì)量的催化劑的反應(yīng)活性。因此，氣體擴(kuò)散電極必須具備適當(dāng)?shù)氖杷裕环矫姹ＷC反應(yīng)氣體能夠順利經(jīng)過短的通道到達(dá)催化劑，另一方面確保生成的產(chǎn)物水能夠潤濕膜，同時(shí)多余的水可以排出防止阻塞氣體通道

(2)形成良好的離子通道，降低離子傳輸?shù)淖枇?。質(zhì)子交換膜燃料電池采用的是固體電解質(zhì)，磺酸根固定在離子交換膜樹脂上，不會(huì)浸入電極內(nèi)，因此必須確保反應(yīng)在電極催化層內(nèi)建立質(zhì)子通道。要達(dá)到上述目的就必須采用電極催化層的立體化技術(shù)，即采用Nafion樹脂浸漬或噴涂催化劑層，在其構(gòu)成的親水網(wǎng)絡(luò)內(nèi)建立一個(gè)由Nafion樹脂構(gòu)建的H+傳導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)

(3)形成良好的電子通道。MEA中碳載鉑催化劑是電子的良導(dǎo)體，但是Nafion和PTFE的存在將在一定程度上影響電導(dǎo)率，在滿足離子和氣體傳導(dǎo)的基礎(chǔ)上還要考慮電子傳導(dǎo)能力，綜合考慮以提高M(jìn)EA的整體性能

(4)氣體擴(kuò)散電極應(yīng)該保證良好的機(jī)械強(qiáng)度及導(dǎo)熱性

(5)膜具有高的質(zhì)子傳導(dǎo)性。能夠很好地隔絕氫氣、氧氣防止互竄，有很好的化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性及抗水解性。

從上述分析可以看出，制備高性能的膜電極，綜合考慮選擇制備MEA的材料是關(guān)鍵。材料本身的性能與制備膜電極的工藝條件相結(jié)合才能滿足膜電極終性能的要求。

我們的模塊化電解槽可以單獨(dú)部署或整體部署，以用于任何應(yīng)用的任何數(shù)量的現(xiàn)場制氫。其總體原則是從(可再生能源)電網(wǎng)中多余的能量，

將其轉(zhuǎn)化為氫;“清潔燃料”并將其用于三大市場領(lǐng)域之一——移動(dòng)性、Power-to-X 和工業(yè)。每個(gè)領(lǐng)域都有多個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域，我們的電解槽依靠可再生電力和水運(yùn)行。

我們的任務(wù)

降低水電解的成本，使所有人都能負(fù)擔(dān)得起和使用綠色氫。

我們的愿景

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我們的觀點(diǎn)

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