質(zhì)子交換膜水電解制氫

時(shí)間：2023-09-25作者：廈門阿米控技術(shù)有限公司瀏覽：13

電解水制氫是指水分子在直流電作用下被解離生成氧氣和，分別從電解槽陽(yáng)極和陰極析出。根據(jù)電解槽隔膜材料的不同，可分為堿性電解（AWE），質(zhì)子交換膜（PEM）電解以及固體氧化物（SOEC）電解三種技術(shù)路線。
堿性（AWE）電解水制氫


堿性電解水制氫電解槽隔膜主要由石棉組成，起分離氣體的作用。堿性電解水規(guī)模較大、商業(yè)化程度較高，它雖結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、技術(shù)成熟、，但效率低、性能差，且其石棉隔膜存在著污染環(huán)境等缺陷。




固體氧化物（SOEC）電解水制氫
固體氧化物電解水制氫采用固體氧化物為電解質(zhì)材料，工作溫度800~1 000℃，制氫過(guò)程電化學(xué)性能顯著提升，效率較高，但其高溫條件和啟動(dòng)慢等劣勢(shì)限制其應(yīng)用場(chǎng)景。
質(zhì)子交換膜（PEM）電解水制氫
PEM電解水制氫選用具有良好化學(xué)穩(wěn)定性、質(zhì)子傳導(dǎo)性、氣體分離性的質(zhì)子交換膜作為固體電解質(zhì)，能有效阻止電子傳遞，提高電解槽安全性。
PEM電解槽主要部件由質(zhì)子交換膜、陰陽(yáng)極催化層、陰陽(yáng)極氣體擴(kuò)散層、陰陽(yáng)極端板等。其中擴(kuò)散層、催化層與質(zhì)子交換膜組成膜電極，是整個(gè)水電解槽物料傳輸以及電化學(xué)反應(yīng)的主場(chǎng)所，膜電極特性與結(jié)構(gòu)直接影響PEM水電解槽的性能和壽命。
PEM電解水制氫優(yōu)勢(shì)：
1、使用純水電解，避免了潛在的環(huán)境污染，對(duì)環(huán)境友好；
2、質(zhì)子交換膜電阻及氣體滲透率低，使其電流密度、工作效率及氣體純度高；
3、動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度快，適應(yīng)可再生能源發(fā)電的波動(dòng)性。
PEM電解水制氫應(yīng)用前景：
PEM電解水制氫現(xiàn)已步入商業(yè)應(yīng)用階段，在諸多可再生能源制氫**項(xiàng)目中得到規(guī)劃和應(yīng)用。**項(xiàng)目數(shù)和項(xiàng)目單體規(guī)模呈逐年擴(kuò)大趨勢(shì)，未來(lái)將在交通、化工、鋼鐵、儲(chǔ)能等多領(lǐng)域深度脫碳中扮演重要角色。

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