质子交换膜水电解器(PEMWE)技术在可再生能源的电催化制氢方面受到关注。它具有立即响应、更高的质子电导率、更低的欧姆损耗和气体交叉率的优点。借助创新的实验方法和先进的表征技术,氢健康在揭示酸性介质中动态OER的复杂性和开发高效稳定的电催化剂方面取得了重要成果。本综述重点介绍了在酸性介质中开发OER电催化剂的反应和降解机制以及较新进展。此... 【查看详情】
氢能在能源供给侧和消费终端转型发展中可以发挥重要作用。在能源供给侧,氢能可以消纳可再生能源电力,实现能量在时间上的存储和空间上的转移。相对于其他储能方式,氢能具备规模优势;在能源消费终端,氢健康氢能可以实现零排放、零污染,减少碳排放。2020年9月,在第七十五届大会一般性辩论上,中国提出力争2030年实现碳达峰、2060年实现碳中和的目标... 【查看详情】
PEM水电解槽采用PEM传导质子,隔绝电极两侧的气体,避免AWE使用强碱性液体电解质所伴生的缺点。PEM水电解槽以PEM为电解质,以纯水为反应物,加之PEM的氢气渗透率较低,产生的氢气纯度高,但需脱除水蒸气;电解槽采用零间距结构,欧姆电阻较低,明显提高电解过程的整体效率,且体积更为紧凑;压力调控范围大,氢气输出压力可达数兆帕,适应快速变化... 【查看详情】
除了降低催化剂贵金属载量,提高催化剂活性和稳定性外,氢健康膜电极制备工艺对降低电解系统成本,提高电解槽性能和寿命至关重要。根据催化层支撑体的不同,膜电极制备方法分为CCS法和CCM法。CCS法将催化剂活性组分直接涂覆在气体扩散层,而CCM法则将催化剂活性组分直接涂覆在质子交换膜电解水电解水两侧,这是2种制作工艺较大的区别。与CCS法相比,... 【查看详情】
为此降低贵金属Pt、Pd载量,开发适应酸性环境的非贵金属析氢催化剂成为研究热点。氢健康膜电极中析氢、析氧电催化剂对整个水电解制氢反应十分重要。理想电催化剂应具有抗腐蚀性、良好的比表面积、气孔率、催化活性、电子导电性、电化学稳定性以及成本低廉、环境友好等特征。阴极析氢电催化剂处于强酸性工作环境,易发生腐蚀、团聚、流失等问题,为保证电解槽性能... 【查看详情】
PAFC的电解质为浓磷酸水溶液,而PEMFC电解质为质子导电性聚合物系的膜。电极均采用碳的多孔体,为了促进反应,以Pt作为触媒,燃料气体中的CO将造成中毒,降低电极性能。为此,在PAFC和PEMFC应用中必须限制燃料气体中含有的CO量,特别是对于低温工作的PEMFC更应严格地加以限制。磷酸燃料电池的基本组成和反应原理是:燃料气体或城市煤气... 【查看详情】
双极膜(BPM)是一种新膜,通常是由阴离子交换层、阳离子交换层复合而成的一种复合型离子交换膜,也可以在阴膜、阳膜之间加入第三层物质促进水的解离,成为阴离子交换层、阳离子交换层、中间反应层构成的三层结构。在直流电场的作用下,双极膜可以将水解离,在阳膜、阴膜两侧分别产生H+和OH-。在氟碳工业及铀工业(UF6)的生产中,排放的废气废水中含有的... 【查看详情】
在物理化学的众多分支中,电化学是唯1以大工业为基础的学科。它的应用分为以下几个方面:①电解工业,其中的氯碱工业是只次于合成氨和硫酸的无机物基础工业、耐纶66的中间单体己二腈是通过电解合成的;铝、钠等轻金属的冶炼,铜、锌等的精炼也都用的是电解法;②机械工业要用电镀、电抛光、电泳涂漆等来完成部件的表面精整;③环境保护可用电渗析的方法除去氰离子... 【查看详情】
膜的离子迁移数有两种方法解释,一是膜电位法,将膜在两种不同浓度的同类电解质中测定其膜电位,再由膜电位计算迁移数。另一种方法是,在外加直流电场下,在电渗析槽中直接测定膜的迁移数。一般要求,实用的离子交换膜透过度大于85%,反离子迁移数大于0。9,并希望在高浓度电解质中仍有良好的选择透过性。机械强度膜的机械强度包括膜的爆破强度和抗拉强度以及抗... 【查看详情】
电化学反应过程中常伴随着电极表面析氢、析氧和析氯的电极反应,这些析出的气体会以气泡形式吸附于电极表面,从而造成电极活性面积减少、电极表面电位和电流密度的微观分布不均,产生电极极化。电极表面吸附的气泡较多时会在电极表面形成气膜,造成电极钝化失活。电极表面析出的气体也会以气泡形式分散于电解液中,使电解液成为气液混合体系,导致实际的导电率下降。... 【查看详情】
固定式长寿命电源在较长使用寿命范围内提供的功率密度较大,现已证明它可连续使用10000小时以上,并不断改善设计,为固定式质子交换膜燃料电池产业的商业成功作出贡献。使便携式燃料电池装置体积更小、功率更大,这些组件使燃料电池用干反应气体就能出色地进行工作,达到可满足较具挑战的应用要求的耐用功率密度。交通工具电源在恶劣(炎热和干燥)的汽车环境下... 【查看详情】