离子交换膜的性能:选择透过性反映膜对不同离子的选择透过能力,用离子迁移数(t)和膜的透过度(p)来表示。膜内离子迁移数即某一种离子在膜内的迁移量与全部离子在膜内的迁移量的比值。或者也可用离子迁移所带电量之比来表示。对于理想的离子交换膜,反离子的迁移数为1,同名离子的迁移数为0.实际上由于各种因素的影响,反离子在膜内的实际迁移可能达到1。有两种方法可以得到膜的离子迁移数,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。燃料电池是一种直接将燃料的化学能转化为电能的装置。哪里可知宝鸡长信使用Fumatech膜
电解质隔膜的主要功能在分隔氧化剂与还原剂,并传导离子,故电解质隔膜越薄越好,但亦需顾及强度,就现阶段的技术而言,其一般厚度约在数十毫米至数百毫米;至于材质,目前主要朝两个发展方向,其一是先以石棉(Asbestos)膜、碳化硅SiC膜、铝酸锂(LiAlO3)膜等绝缘材料制成多孔隔膜,再浸入熔融锂-钾碳酸盐、氢氧化钾与磷酸等中,使其附着在隔膜孔内,另一则是采用全氟磺酸树脂(例如PEMFC)及YSZ(例如SOFC)。集电器又称作双极板,具有收集电流、分隔氧化剂与还原剂、疏导反应气体等之功用,集电器的性能主要取决于其材料特性、流场设计及其加工技术。谁能告知上海应用所用哪一款Fumatech膜燃料电池由正极、负极和夹在正负极中间的电解质板所组成。
质子交换膜燃料电池曾采用酚醛树脂磺酸型膜、聚苯乙烯磺酸型膜、聚三氟苯乙烯磺酸型膜和全氟磺酸型膜。研究表明,全氟磺酸型膜较适合作为质子交换膜燃料电池的固体电解质。虽然全氟磺酸膜具有良好的性能,但由于膜的结构、工艺和生产批量等问题的存在,到目前为止,质子交换膜的成本还非常高,因此需要寻找高性能低成本的替代膜。一个选择是使用全氟磺酸材料与聚四氟乙烯(PTFE)的复合膜,其中PTFE是起强化作用的微孔介质,而全氟磺酸材料则在微孔中形成质子传递通道。
离子交换膜是具有离子交换性能的、由高分子材料制成的薄膜(也有无机离子交换股,但其使用尚不普通)。它与离子交换树脂相似,都是在高分子骨架上连接一个活性基团,但作用机理和方式、效果都有不同之处。当前市场上离子交换膜种类繁多,也没有统一的分类方法。一般按膜的宏观结构分为三大类:1.非均相离子交换膜由粉末状的离子交换树脂加黏合剂混炼、拉片、加网热压而成。树脂分散在黏合剂中,因而其化学结构是不均匀的。2.均相离子交换膜均相离子交换膜系将活性基团引入一惰性支持物中制成。它没有异相结构,本身是均匀的。其化学结构均匀,孔隙小,膜电阻小,不易渗漏,电化学性能优良,在生产中应用宽泛。但制作复杂,机械强度较低。3.半均相离子交换膜也是将活性基团引入高分子支持物制成的。燃料电池以天然气等富氢气体为燃料时,二氧化碳的排放量比热机过程减少40%,这对缓解温室效应很重要。
工作温度对质子交换膜燃料电池性能有明显影响,质子交换膜电池的温度特性主要与质子交换膜有关。温度升高,质子交换膜传质和电化学反应速度随之提高,电解质的欧姆电阻下降,温度升高还有利于缓解催化剂中毒问题。但是温度过高,会造成质子交换膜脱水导致质子电导率降低,质子交换膜的稳定性也会降低,可能发生分解。并且,PEMFC的工作温度还是受限制的。为保证质子交换膜具有良好的质子传导性,保持其适当的湿润条件是必需的,所以反应生成的水应尽量为液态水。质子交换膜是质子交换膜燃料电池的重点部件,对电池性能起着关键作用。谁知道派瑞氢能使用Fumatech膜
氢氧燃料电池以氢气作燃料为还原剂,氧气作氧化剂,通过燃料的燃烧反应,将化学能转变为电能的电池。哪里可知宝鸡长信使用Fumatech膜
燃料电池是一种能量转化装置,它是按电化学原理,即原电池工作原理,等温的把贮存在燃料和氧化剂中的化学能直接转化为电能,因而实际过程是氧化还原反应。燃料电池主要由四部分组成,即阳极、阴极、电解质和外部电路。燃料气和氧化气分别由燃料电池的阳极和阴极通入。燃料气在阳极上放出电子,电子经外电路传导到阴极并与氧化气结合生成离子。离子在电场作用下,通过电解质迁移到阳极上,与燃料气反应,构成回路,产生电流。同时,由于本身的电化学反应以及电池的内阻,燃料电池还会产生一定的热量。电池的阴、阳两极除传导电子外,也作为氧化还原反应的催化剂。当燃料为碳氢化合物时,阳极要求有更高的催化活性。阴、阳两极通常为多孔结构,以便于反应气体的通入和产物排出。电解质起传递离子和分离燃料气、氧化气的作用。为阻挡两种气体混合导致电池内短路,电解质通常为致密结构。哪里可知宝鸡长信使用Fumatech膜
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