离子交换膜的均相膜电化学性能较为优良,但力学性能较差,常需其他纤维来增强。非均相膜的电化学性能比均相膜差,而力学性能较优,由于疏水性的高分子成膜材料和亲水性的离子交换树脂之间粘结力弱,常存在缝隙而影响离子选择透过性。水在膜中的渗透率就是离子在透过膜时带过去的水量。实用上水渗透率是膜的一个性能,其值愈大,在电渗析时水损失愈大,通常疏水性高分子材料膜中水渗透率远低于亲水性高分子材料膜。离子交换膜的应用是很广的,从此,离子交换膜的作用被无限放大,人们找到了许多关于离子交换膜的各种应用方法。想要正确的使用离子交换膜,“技术"是一定要掌握的,没有谁可以通过一个并不了解的东西去给它做任何的实验哦。质子交换膜中,水分子在膜中的电渗透作用小。是否有报道西门子怎样测试Fumatech膜
离子交换膜按功能及结构的不同,又可分为阳离子交换膜、阴离子交换膜、两性的交换膜、镶嵌离子交换膜、聚电解质复合物膜五种类型。阳离子交换膜是对阳离子具有选择透过性。阳离子膜通常是磺酸型的。阴离子交换膜对阴离子具有选择透过性。一般以-NH3+、-NR2H+或者-PR3+等阳离子作为活性的交换基团。离子子交换膜可以看作是一种高分子电解质,他的高分子母体是不溶解的,而连接在母体上的带电基团带有电荷和可解离离子相互吸引着,他们具有亲水性。例如,由于阳膜带负电荷,虽然原来的解离阳离子受水分子作用解离到水中,但在膜外我们通电通过电场作用,带有正电荷的阳离子就可以通过阳膜,而阴离子因为同性排斥而不能通过,所以具有选择透过性。哪里可以查到中电丰业如何看待Fumatech膜质子交换膜达到可满足较具挑战的应用要求的耐用功率密度。
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弯强度和柔韧性能。爆破强度是指膜受到垂直方向的压力时,所能承受的较高压力,采用水压爆破法测定,以单位面积上所受压力表示(MPa),是表明膜的机械强度的重要指标。
质子交换膜的电催化剂按作用部位可分为阴极催化剂和阳极催化剂两类。质子交换膜燃料电池的阳极反应为氢的氧化反应,阴极为氧的还原反应。因氧的催化还原作用比氢的催化氧化作用更为困难,所以阴极是较关键的电极。对催化剂的要求是足够的催化活性和稳定性,阳极催化剂还应具有抗CO中毒的能力,对于使用烃类燃料重整的质子交换膜燃料电池系统,阳极催化剂系统尤其应注意这个问题。电催化剂按照使用金属可分为铂系和非铂系电催化剂两类。由于质子交换膜燃料电池的工作温度低于100℃,目前只有贵金属催化剂对氢气氧化和氧气还原反应表现出了足够的催化活性。现在所用的较有效催化剂是铂或铂合金催化剂,它对氢气氧化和氧气还原都具有非常好的催化能力,且可以长期稳定工作。质子交换膜为燃料电池产业的商业成功作出贡献。
质子交换膜中的流场结构包括点状流场、网状流场、平行流场、蛇形流场、多孔流场和交指形流场结构。平行流场和蛇形流场都具有良好的供气和排水能力,是目前常用的流场结构。交指形流场反应气体从入孔进入末端封死的流场通道,迫使气体在压力差的作用下经强制对流通过电极内部到达流道出口段,使反应气体到达催化层表面的距离缩短,传质加快,反应速率提高。此外,气体流动的剪切应力易将阴极中聚集的由于电迁移和电化学反应生成液态水带出电极,减少了阴极水淹现象,从而大幅度提高质子交换膜燃料电池性能。但是这种流场在确保反应气体均匀分配方面还存在着问题,且这种流场需要较大的压力降,增加了额外的功率损耗。点状流场、网状流场和多孔流场因反应气体传输和排水能力较差而应用不多。质子交换膜的性能直接决定了氯碱的质量与成本。哪里可知Areva如何看待Fumatech膜
液氢燃料电池的比能量是镍镉电池的800倍,直接甲醇燃料电池的比能量比锂离子电池高10倍以上。是否有报道西门子怎样测试Fumatech膜
质子交换膜具有优良的热稳定性、化学稳定性,性能优于非氟或者部分氟化交换膜。质子交换膜根据含氟情况进行分类,主要可分为四类,全氟质子交换膜、部分氟化聚合物膜、新型非氟聚合物膜、复合膜。由于全氟磺酸树脂(PFSA)分子的主链具有聚四氟乙烯结构,具有优良的热稳定性、化学稳定性和较高的力学强度,聚合物膜的使用寿命较长;同时分子支链上的亲水性磺酸基团能够吸附水分子,具有优良的离子传导特性。由于非氟质子膜在苛刻的电池工作环境中很快会降解破坏,无法具备全氟磺酸离子膜的优异性能。是否有报道西门子怎样测试Fumatech膜
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