质子交换膜与一般化学电源中使用的隔膜有很大不同，它不只是一种隔离阴阳极反应气体的隔膜材料，还是电解质和电极活性物质（电催化剂）的基底，即兼有隔膜和电解质的作用；另外，PEM还是一种选择透过性膜，在一定的温度和湿度条件下具有可选择的透过性，在质子交换膜的高分子结构中，含有多种离子基团，它只容许氢离子（氢质子）透过，而不容许氢分子及其他离子透过。质子交换膜燃料电池对于质子交换膜的要求非常高，质子交换膜必须具有良好的质子电导率、良好的热和化学稳定性、较低的气体渗透率，还要有适度的含水率，对电池工作过程中的氧化、还原和水解具有稳定性，并同时具有足够高的机械强度和结构强度，以及膜表面适合与催化剂结合的性能。燃料电池的电极是燃料发生氧化反应与氧化剂发生还原反应的电化学反应场所。河北德国Fumatech膜技术怎么样
质子交换膜的膜电极通过热压将阴极、阳极（气体扩散电极）与质子交换膜复合在一起而形成的，讨论的质子交换膜和催化剂就包括在膜电极中，除此以外，还包括阴阳极的扩散层。其结构为了使电化学反应顺利进行，多孔气体扩散电极必须具备质子、电子、反应气体和水的连续通道。组成MEA的电极材料，电极的制作工艺与方法等决定了其基本性能膜电极性能不只依赖于电催化剂活性，还与电极中四种通道的构成及各种成分的配比、电极孔分布与孔隙率、电导等因素密切相关。MEA中贵金属Pt的用量也与电极的制作方法有直接的关系。PEM水电解Fumatech膜氢分离氢氧燃料电池不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的装置。
阴、阳离子交换膜层粘合成型法的基本过程是用粘合剂分别涂覆阴、阳离子交换膜的内侧，然后叠合，排除内部的气泡和液泡，经干燥而得双极膜。也可将制得的双极膜通过加热加压进一步增强两膜层间的粘合力。为了减小双极膜的工作电压，所用的粘合剂应该是可渗透的粘合剂，如聚乙烯亚胺、环氧氛丙烷及双酚丙烷系环氧化合物在甲醇中反应所得粘稠物，或苯乙烯磺酸与二乙烯苯的部分共聚物等有机物以及Cr(NO3)3、三氯化钌、硅酸钠、磷酸铟等无机电解质溶液。粘合剂层的厚度应以两膜层有足够粘合强度为宜，太厚将使双极膜的电阻增大、工作电压升高。
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。质子交换膜不只具有阻隔作用，还具有传导质子的作用。
基膜两侧分别引入阴、阳离子交换基团法的基本过程是在聚合物基膜两侧分别用化学反应方法引入阴、阳离子交换基团而制得双极膜。比如，将聚乙烯膜浸吸苯乙烯、二乙烯苯及过氧化苯甲酰的混合溶液制得基膜，通过覆盖保护的方法，一侧氯磺化、水解得阳膜层，另一侧氯甲基化、胺化得阴膜层。该法很关键的一项技术是要控制好阴、阳膜层的厚度并且使两者的界面平行于膜表面且两者不相互渗透。所以基膜必须均质平整，同时对磺化时间和氯甲基化时间加以控制。这种方法制得的双极膜，即使工作相当长时间后，也不会在两膜层出现气泡或液泡，两膜层不会分离，离子交换基团基本不会损失。一膜层在另一膜层上电沉积成型法的基本过程是将离子交换膜组装在电解槽中，电解液里悬浮电性相反的离子交换树脂粉末，通直流电使树脂粒子沉积在膜的表面形成双极膜。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。河北德国Fumatech膜技术怎么样
离子交换膜可装配成电渗析器而用于苦咸水的淡化和盐溶液的浓缩。河北德国Fumatech膜技术怎么样
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。河北德国Fumatech膜技术怎么样
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