PEM電解槽堆棧-PEM膜電極

時間：2023-07-20作者：廈門阿米控技術(shù)有限公司瀏覽：290

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?，一方面保證反應(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、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。


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