PEM 燃料電池 MEA膜電極組件

時間：2023-03-01

PEM 燃料電池 MEA膜電極組件

ARwell是一家氫能源技術公司，設計和制造質子交換膜 (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，氧氣是的副產品。

生產的氫氣發(fā)生器(水電解制氫設備)以替代化石燃料，質子交換膜 (PEM電解槽) 技術能夠大規(guī)模生產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。

可持續(xù)能源，清潔能源產品的開發(fā)商和制造商。其產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純凈、干燥和壓縮的氫氣，該技術僅使用電力(可再生)和自來水在現(xiàn)場產生氫氣，并且產品規(guī)?？蓴U展

燃料電池是將化學能轉化為電能的在線發(fā)電裝置，由于突破了傳統(tǒng)內燃機的效率限制，燃料電池發(fā)動機被認為是未來重要的汽車動力裝置發(fā)展的方向。而燃料電池單體內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)電的關鍵**部件，膜電極與其兩側的雙較板組成了燃料電池的基本單元 — 燃料電池單電池。在實際應用當中可以根據設計的需要將多個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部署或整體部署，以用于任何應用的任何數(shù)量的現(xiàn)場制氫。其總體原則是從（可再生能源）電網中多余的能量，

將其轉化為氫；“清潔燃料”并將其用于三大市場領域之一——移動性、Power-to-X 和工業(yè)。每個領域都有多個應用領域，我們的電解槽依靠可再生電力和水運行。

我們的任務

降低水電解的成本，使所有人都能負擔得起和使用綠色氫。

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現(xiàn)凈零排放。

我們的觀點

我們重視易于操作，在處理復雜的技術時，我們相信簡單是關鍵。

我們相信簡單是關鍵。在處理復雜的技術時，這可能是一個真正的挑戰(zhàn)，但我們相信成為阿威爾（ARwell）的客戶應該是簡單的，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。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步驟：

首先，氫氣通過陽極較板上的氣體流場到達陽極，通過電極上的擴散層到達陽極催化層，吸附在陽極催化劑層，氫氣在催化劑鉑的催化作用解為2個氫離子，即質子H+，并釋放出2個電子。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陰極，通過電極上的擴散層到達陰極催化層，吸附在陰極催化層，同時，氫離子穿過電解質到達陰極，電子通過外電路也到達陰極。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)生的反應為：

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

總的化學反應式為：

H2+1/2O2=H2O

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

MEA作為燃料電池電化學反應的基本單元，它的設計和制備首先要遵循燃料電池電化學反應的基本原理和特性，并且與燃料電池終的使用條件相結合來綜合考慮。MEA的結構設計和制備工藝技術是燃料電池研究的關鍵技術，它決定了燃料電池的工作性能。那么，理想的膜電極應滿足哪些要求呢?

高性能的膜電極應具有下列特性：

(1)能夠大限度減小氣體的傳輸阻力，使得反應氣體順利由擴散層到達催化層發(fā)生電化學反應。即大限度發(fā)揮單位面積和單位質量的催化劑的反應活性。因此，氣體擴散電極必須具備適當?shù)氖杷?，一方面保證反應氣體能夠順利經過短的通道到達催化劑，另一方面確保生成的產物水能夠潤濕膜，同時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?。質子交換膜燃料電池采用的是固體電解質，磺酸根固定在離子交換膜樹脂上，不會浸入電極內，因此必須確保反應在電極催化層內建立質子通道。要達到上述目的就必須采用電極催化層的立體化技術，即采用Nafion樹脂浸漬或噴涂催化劑層，在其構成的親水網絡內建立一個由Nafion樹脂構建的H+傳導網絡

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

(4)氣體擴散電極應該保證良好的機械強度及導熱性

(5)膜具有高的質子傳導性。能夠很好地隔絕氫氣、氧氣防止互竄，有很好的化學穩(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的材料是關鍵。材料本身的性能與制備膜電極的工藝條件相結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部署或整體部署，以用于任何應用的任何數(shù)量的現(xiàn)場制氫。其總體原則是從(可再生能源)電網中多余的能量，

將其轉化為氫;“清潔燃料”并將其用于三大市場領域之一——移動性、Power-to-X 和工業(yè)。每個領域都有多個應用領域，我們的電解槽依靠可再生電力和水運行。

我們的任務

降低水電解的成本，使所有人都能負擔得起和使用綠色氫。

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現(xiàn)凈零排放。

我們的觀點

我們重視易于操作，在處理復雜的技術時，我們相信簡單是關鍵。

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

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