质子交换膜的双极板主要有石墨集流板、金属双极板、复合型双极板等几种类型。双极板面向电极的表面刻有用于燃料和氧气(空气)流动的沟槽。双极板中间的沟槽是冷却水的通道,用来带走反应生成的余热量,目前,制作双极板的材料通常采用的材料是碳质材料(石墨)、金属材料(表面改性的金属)及金属与碳质的复合材料(炭黑一聚合物合成材料)。目前,质子交换膜燃料电池普遍采用的双极板是石墨板和金属板。石墨双极板有纯石墨双极板和模铸石墨双极板两种形式。燃料电池装置不含或含有很少的运动部件,工作可靠,较少需要维修,且比传统发电机组安静。江苏离子Fumatech膜系统工程
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。阴离子Fumatech膜氢分离燃料电池是利用水的电解的逆反应的发电机。
燃料电池一般以氢气、碳、甲醇、硼氢化物、煤气或天然气为燃料,是很有发展前途的新的动力电源,作为负极,用空气中的氧作为正极。和一般电池的主要区别在于一般电池的活性物质是预先放在电池内部的,因而电池容量取决于贮存的活性物质的量;而燃料电池的活性物质(燃料和氧化剂)是在反应的同时源源不断地输入的,因此,这类电池实际上只是一个能量转换装置。这类电池具有转换效率高、容量大、比能量高、功率范围广、不用充电等优点,但由于成本高,系统比较复杂,只限于一些特殊用途,如飞船、潜艇、电视中转站、灯塔和浮标等方面。
原电池工作原理:原电池是将一个能自发进行的氧化还原反应的氧化反应和还原反应分别在原电池的负极和正极上发生,从而在外电路中产生电流。原电池的电极的判断:负极:电子流出的一极;发生氧化反应的一极;活泼性较强金属的一极。正极:电子流入的一极;发生还原反应的一极;相对不活泼的金属或其它导体的一极。在原电池中,外电路为电子导电,电解质溶液中为离子导电。发生电解反应的条件:①连接直流电源;②阴阳电极阴极:与电源负极相连为阴极;阳极:与电源正极相连为阳极③两极处于电解质溶液或熔融电解质中;④两电极形成闭合回路。燃料电池是一种直接将燃料的化学能转化为电能的装置。
氢氧燃料电池的主要特点1.产物是水,清洁环保;2.容易持续通氢气和氧气,产生持续电流;3.能量转换率较高,超过80%(普通燃烧能量转换率30%多);4.可以组合为燃料电池发电站,排放废弃物少,噪音低,绿色发电站。作为极具发展前途的新动力电源,氢氧燃料电池的应用领域是多方面的:大型电站发电、便携移动电源、应急电源、家庭电源、飞机、汽车、军舰。将电池反应产物(水)通过电解器转变成反应物(氢和氧),再重复使用以产生电能的燃料电池,由燃料电池和电解器两部分组成。可以作为大功率太阳电池阵电源系统的贮能装置。有日照时,太阳电池阵提供电能给航天器负载,还用于将水电解成氢和氧,使部分电能贮存起来。航天器进入阴影区太阳电池不能发电或供电不足时,由这种燃料电池供电。氢氧燃料电池是不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的装置。燃料电池的实际比能量尽管只有理论值的10%,但仍比一般电池的实际比能量高很多。河北膜加湿器Fumatech膜氢气制取
燃料电池是利用水的电解的逆反应的"发电机"。江苏离子Fumatech膜系统工程
阴离子交换膜的本质是一种碱性电解质,对阴离子具有选择透过性作用,因此还被称为离子选择透过性膜。一般以-NH3+、-NR2H+或者-PR3+等阳离子作为活性的交换基团,并且在阴极产生OH-作为载流子,经过阴离子交换膜的选择透过性作用移动到阳极。阴离子交换膜具有非常宽泛的应用,它是分离装置、提纯装置以及电化学组件中的重要组成部分,在氯碱工业、水处理工业、重金属回收、湿法冶金以及电化学工业等领域都起到举足轻重的作用。近年来,随着新型化学电源的发展,阴离子交换膜作为电池隔膜在液流储能电池、碱性阴离子交换膜燃料电池、新型超级电容器等方面的应用也得到关注和研究。江苏离子Fumatech膜系统工程
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