質子交換膜在實際應用中,要求質子交換膜具有高的質子傳導率和良好的化學與機械穩定性。全氟磺酸樹脂(PFSA)具有優良的熱穩定性、化學穩定性、優異的質子導電性能、高的水傳輸性能等優勢,為燃料電池膜在復雜工況下的長使用壽命提供了保障;增強材料為增強膜帶來優異的力學性能;全氟磺酸樹脂支鏈上的親水性磺酸基團可形成離子通道,使燃料電池質子膜具有優良的質子傳導特性。全氟質子膜根據是否增強可分為均質膜和復合增強膜。均質膜與復合膜也是實際常用的區分膜材料的辦法。隨著燃料電池技術不斷成熟,以及西氣東輸工程提供了充足天然氣源。有誰知道賽克賽斯使用Fumatech膜雙極膜是特種離子交換膜,亦稱雙極性膜,它是由一張陽膜...
陰離子交換膜的本質是一種堿性電解質,對陰離子具有選擇透過性作用,因此還被稱為離子選擇透過性膜。一般以-NH3+、-NR2H+或者-PR3+等陽離子作為活性的交換基團,并且在陰極產生OH-作為載流子,經過陰離子交換膜的選擇透過性作用移動到陽極。陰離子交換膜具有非常寬泛的應用,它是分離裝置、提純裝置以及電化學組件中的重要組成部分,在氯堿工業、水處理工業、重金屬回收、濕法冶金以及電化學工業等領域都起到舉足輕重的作用。近年來,隨著新型化學電源的發展,陰離子交換膜作為電池隔膜在液流儲能電池、堿性陰離子交換膜燃料電池、新型超級電容器等方面的應用也得到關注和研究。離子交換膜在液流儲能電池、堿性陰離子交換膜燃...
雙極膜的商業化發展已有近30年歷程,早期用于電滲析脫鹽工藝,后來由于反滲透技術的飛速發展,成本和能耗的大幅下降,雙極膜的發展陷于緩慢狀態。但是近年來雙極膜重回人們視野,迅速發展,其可低成本實現酸堿分離,在高鹽廢水資源回收、酸堿分離、有機酸回收等眾多細分領域有極好的應用前景,并且被認為是零排放關鍵技術。高鹽廢水的處理問題,越來越成為必須解決的環境難題,嚴重制約著石油化工、生物制藥、食品發酵、催化劑合成、碳纖維生產等工業生產。高鹽廢水難以生化降解,反滲透膜法通常只能濃縮到鹽濃度5~8%,而采取熱法蒸發成本較高,因此,當前尚缺乏經濟可行的高鹽廢水處理辦法。大量高鹽廢水的排放可能造成沙漠、土壤、地下水...
質子交換膜(PEM)是質子交換膜燃料電池(PEMFuelCell)的重點部件,PEM與一般化學電源中使用的隔膜有區別。質子交換膜燃料電池已成為汽油內燃機動力較具競爭力的潔凈取代動力源。用作PEM的材料應該滿足以下條件:良好的質子電導率、水分子在膜中的電滲透作用小、氣體在膜中的滲透性盡可能小、電化學穩定性好、干濕轉換性能好、具有一定的機械強度、可加工性好、價格適當。現階段分為:全氟磺酸型質子交換膜;nafion重鑄膜;非氟聚合物質子交換膜;新型復合質子交換膜等等。電解水本身是中性,可以加入其他離子,或者可經過半透膜分離而生成兩種性質的水。山東PEM水電解Fumatech膜替代杜邦聚二氟乙烯、離子...
離子交換膜是一種含離子基團的、對溶液里的離子具有選擇透過能力的高分子膜。因為一般在應用時主要是利用它的離子選擇透過性,所以也稱為離子選擇透過性膜。離子交換膜是具有離子交換性能的、由高分子材料制成的薄膜(也有無機離子交換股,但其使用尚不普通)。它與離子交換樹脂相似,都是在高分子骨架上連接一個活性基團,但作用機理和方式、效果都有不同之處。當前市場上離子交換膜種類繁多,也沒有統一的分類方法。離子交換膜按功能及結構的不同,可分為陽離子交換膜、陰離子交換膜、兩性的交換膜、鑲嵌離子交換膜、聚電解質復合物膜五種類型。燃料電池的實際比能量盡管只有理論值的10%,但仍比一般電池的實際比能量高很多。廣東氧化還原液...
燃料電池是將燃料和電解質的化學能直接轉換成電能的發電裝置,也是繼火電、水電、核電之后的第四種發電裝置,是當今發達國家十分重視的高新技術開發領域。氫氧燃料電池以氫氣作燃料為還原劑,氧氣作氧化劑,通過燃料的燃燒反應,將化學能轉變為電能的電池,與原電池的工作原理相同。氫氧燃料電池工作時,向氫電極供應氫氣,同時向氧電極供應氧氣。氫、氧氣在電極上的催化劑作用下,通過電解質生成水。這時在氫電極上有多余的電子而帶負電,在氧電極上由于缺少電子而帶正電。接通電路后,這一類似于燃燒的反應過程就能連續進行。工作時向負極供給燃料(氫),向正極供給氧化劑(氧氣)。氫在負極上的催化劑的作用下分解成正離子H+和電子e-。氫...
質子交換膜的雙極板主要有石墨集流板、金屬雙極板、復合型雙極板等幾種類型。雙極板面向電極的表面刻有用于燃料和氧氣(空氣)流動的溝槽。雙極板中間的溝槽是冷卻水的通道,用來帶走反應生成的余熱量,目前,制作雙極板的材料通常采用的材料是碳質材料(石墨)、金屬材料(表面改性的金屬)及金屬與碳質的復合材料(炭黑一聚合物合成材料)。目前,質子交換膜燃料電池普遍采用的雙極板是石墨板和金屬板。石墨雙極板有純石墨雙極板和模鑄石墨雙極板兩種形式。氫氧燃料電池以氫氣作燃料為還原劑,氧氣作氧化劑,通過燃料的燃燒反應,將化學能轉變為電能的電池。廣東離子交換Fumatech膜替代杜邦離子交換膜的性能是多方面的,必須根據膜的電...
雙極膜(BPM)是一種新膜,通常是由陰離子交換層、陽離子交換層復合而成的一種復合型離子交換膜,也可以在陰膜、陽膜之間加入第三層物質促進水的解離,成為陰離子交換層、陽離子交換層、中間反應層構成的三層結構。在直流電場的作用下,雙極膜可以將水解離,在陽膜、陰膜兩側分別產生H+和OH-。在氟碳工業及鈾工業(UF6)的生產中,排放的廢氣廢水中含有的氟和有機酸的質量分數是50~500×10-6,通常需要用KOH中和才能完全除去,結果生成的KF溶液含有許多重金屬(如鈾、砷等)和微量放射性物質,還需用Ca(OH)2與KF反應再生KOH并生成不溶性的廢料。這種方法導致有價氟的損失,且給用戶留下如何處理含放射性物...
氫氧燃料電池的主要特點1.產物是水,清潔環保;2.容易持續通氫氣和氧氣,產生持續電流;3.能量轉換率較高,超過80%(普通燃燒能量轉換率30%多);4.可以組合為燃料電池發電站,排放廢棄物少,噪音低,綠色發電站。作為極具發展前途的新動力電源,氫氧燃料電池的應用領域是多方面的:大型電站發電、便攜移動電源、應急電源、家庭電源、飛機、汽車、軍艦。將電池反應產物(水)通過電解器轉變成反應物(氫和氧),再重復使用以產生電能的燃料電池,由燃料電池和電解器兩部分組成。可以作為大功率太陽電池陣電源系統的貯能裝置。有日照時,太陽電池陣提供電能給航天器負載,還用于將水電解成氫和氧,使部分電能貯存起來。航天器進入陰...
燃料電池的優點1、比能量高:液氫燃料電池的比能量是鎳鎘電池的800倍,直接甲醇燃料電池的比能量比鋰離子電池(能量密度較高的充電電池)高10倍以上。目前,燃料電池的實際比能量盡管只有理論值的10%,但仍比一般電池的實際比能量高很多。2、輻射少:燃料電池結構簡單,輻射少,損耗少。即使在11MW級的燃料電池發電廠附近,所測得的輻射也很少。3、燃料范圍廣:對于燃料電池而言,只要含有氫原子的物質都可以作為燃料,例如天然氣、石油、煤炭等化石產物,或是沼氣、酒精、甲醇等,因此燃料電池非常符合能源多樣化的需求,可減緩主流能源的耗竭。4、可靠性高:當燃料電池的負載有變動時,它會很快響應。無論處于額定功率以上過載...
離子交換膜應用領域的不斷擴展,對膜功能多元化的需求也與日俱增,界面聚合、原位聚合和接枝共聚等技術被普遍應用于制備離子交換膜。與加引發劑進行化學接枝相比,輻射接枝具有以下獨特的優勢:可在室溫條件下接枝、接枝鏈不含引發劑殘片,因而較純凈、接枝率易于控制。輻射接枝是聚合物材料改性的重要方法之一。輻射接枝由于不需引發劑,反應條件溫和而倍受人們關注。輻射接枝的手段有預輻照和共輻照兩種。共輻照接枝就是將聚合物基材膜與單體一起輻照,在輻照時單體接枝到聚合物膜上。雙極膜的特點是在直流電場的作用下,陰、陽膜復合層間的H2O解離并分別通過陰膜和陽膜,作為離子源。上海碳氫化合物Fumatech膜氫氣制取一般的離子交...
離子交換膜可裝配成電滲析器而用于苦咸水的淡化和鹽溶液的濃縮。電滲析裝置的淡化程度可達一次蒸餾水純度。也可應用于甘油、聚乙二醇的除鹽,分離各種離子與放射性元素、同位素,分級分離氨基酸等。此外,在有機和無機化合物的純化、原子能工業中放射性廢液的處理與核燃料的制備,以及燃料電池隔膜與離子選擇性電極中,也都采用離子交換膜。離子交換膜在膜技術領域中占有重要的地位,也對仿生膜研究也將起重要作用。離子交換膜的性能是多方面的,必須根據膜的電化學性能、化學性能和物理力學性能對膜進行綜合評價分析。交換容量交換容量是離子交換膜的關鍵參數,一般交換容量高的膜,選擇透過性好,導電能力也強。江蘇膜加濕器Fumatech膜...
質子交換膜燃料電池的基本結構主要由質子交換膜、催化劑層、擴散層、集流板(又稱雙極板)組成。聚合物電解質膜被碳基催化劑所覆蓋,催化劑直接與擴散層和電解質兩者接觸以求達到較大的相互作用面。催化劑構成電極,在其之上直接為擴散層。電解質、催化劑層和氣體擴散層的組合被稱為膜片-電極組件。質子交換膜(PEM)是質子交換膜燃料電池的主要部件,是一種厚度只為50~180um的薄膜片,其微觀結構非常復雜。它為質子傳遞提供通道,同時作為隔膜將陽極的燃料與陰極的氧化劑隔開,其性能好壞直接影響電池的性能和壽命;燃料電池是名符其實的把化學能轉化為電能的能量轉換機器。江蘇離子交換Fumatech膜氫分離質子交換膜燃料電池...
離子交換膜的均相膜電化學性能較為優良,但力學性能較差,常需其他纖維來增強。非均相膜的電化學性能比均相膜差,而力學性能較優,由于疏水性的高分子成膜材料和親水性的離子交換樹脂之間粘結力弱,常存在縫隙而影響離子選擇透過性。水在膜中的滲透率就是離子在透過膜時帶過去的水量。實用上水滲透率是膜的一個性能,其值愈大,在電滲析時水損失愈大,通常疏水性高分子材料膜中水滲透率遠低于親水性高分子材料膜。離子交換膜的應用是很廣的,從此,離子交換膜的作用被無限放大,人們找到了許多關于離子交換膜的各種應用方法。想要正確的使用離子交換膜,“技術"是一定要掌握的,沒有誰可以通過一個并不了解的東西去給它做任何的實驗哦。電解質起...
質子交換膜的復合膜能夠改善膜的機械強度和穩定性,而且膜可以做得很薄,減少了全氟磺酸材料的用量,降低了膜的成本,同時較薄的膜還改善了膜中水的分布,提高了膜的質子傳導性能。另一個選擇是尋找新的低氟或非氟膜材料。此外,還可以采用無機酸與樹脂的共混膜,不只可以提高膜的電導率,還可以提高膜的工作溫度。電催化劑是質子交換膜燃料電池中的關鍵性技術焦點所在。為了加快電化學反應速度,氣體擴散電極上都含有一定量的催化劑。由于燃料電池的低運行溫度,以及電解質酸性的本質,故應用的催化劑層需要貴金屬。燃料電池由正極、負極和夾在正負極中間的電解質板所組成;江蘇Fumatech膜產品怎么樣質子交換膜的雙極性集流板簡稱為雙極...
電池由兩個電極和電極之間的電解質構成,因而電化學的研究內容應該包括下面兩個方面:一個是電解質的研究,就是電解質學,其中包括了電解質的導電性質、離子的傳輸性質、參與反應離子的平衡性質等,其中電解質溶液的物理化學研究常稱作電解質溶液理論;另一方面是電極的研究,即電極學,其中包括電極的平衡性質和通電后的極化性質,也就是電極和電解質界面上的電化學行為。電解質學和電極學的研究都會涉及到化學熱力學、化學動力學和物質結構。陰離子交換膜是新型能量轉換裝置的重要構成部分。山東PEM水電解Fumatech膜離子交換膜的均相膜電化學性能較為優良,但力學性能較差,常需其他纖維來增強。非均相膜的電化學性能比均相膜差,而...
燃料與氧化劑的化學能通過電化學反應直接轉換成電能的發電裝置。燃料電池理論上可在接近100%的熱效率下運行,具有很高的經濟性。目前實際運行的各種燃料電池,由于種種技術因素的限制,再考慮整個裝置系統的耗能,總的轉換效率多在45%~60%范圍內,如考慮排熱利用可達80%以上。此外,燃料電池裝置不含或含有很少的運動部件,工作可靠,較少需要維修,且比傳統發電機組安靜。另外電化學反應清潔、完全,很少產生有害物質。所有這一切都使得燃料電池被視作是一種很有發展前途的能源動力裝置。燃料電池是一種電化學的發電裝置,等溫的按電化學方式,直接將化學能轉化為電能而不必經過熱機過程,不受卡諾循環限制,因而能量轉化效率高,...
質子交換膜燃料電池(PEMFC)由于具有能量轉化率高、環保等特點而受到普遍關注。質子交換膜(PEM)作為質子交換膜燃料電池重要組件之一的關鍵材料,成為燃料電池研究的熱點。理想的質子交換膜具有質子傳導率高、氣體滲透率低以及足夠的機械強度、熱穩定性和化學穩定性。現在主要應用的全氟磺酸型質子交換膜,質子交換膜當今應用中的弱點,分別在物理、化學方面上提出了一些針對其弱點進行改性的辦法,并比較了各種方法對質子傳導率和甲醇透過率等等因素的影響,之后提出未來質子交換膜改性的發展方向。氫氧燃料電池以氫氣作燃料為還原劑,氧氣作氧化劑,通過燃料的燃燒反應,將化學能轉變為電能的電池。山東燃料電池Fumatech膜產...
燃料電池是一種直接將燃料的化學能轉化為電能的裝置。從理論上來講,只要連續供給燃料,燃料電池便能連續發電,已被譽為是繼水力、火力、核電之后的第四代發電技術。優點有1、發電效率高:燃料電池發電不受卡諾循環的限制。理論上,它的發電效率可達到85%~90%,但由于工作時各種極化的限制,目前燃料電池的能量轉化效率約為40%~60%。若實現熱電聯供,燃料的總利用率可高達80%以上。2、環境污染小:燃料電池以天然氣等富氫氣體為燃料時,二氧化碳的排放量比熱機過程減少40%以上,這對緩解地球的溫室效應是十分重要的。另外,由于燃料電池的燃料氣在反應前必須脫硫,而且按電化學原理發電,沒有高溫燃燒過程,因此幾乎不排放...
燃料電池的優點1、比能量高:液氫燃料電池的比能量是鎳鎘電池的800倍,直接甲醇燃料電池的比能量比鋰離子電池(能量密度較高的充電電池)高10倍以上。目前,燃料電池的實際比能量盡管只有理論值的10%,但仍比一般電池的實際比能量高很多。2、輻射少:燃料電池結構簡單,輻射少,損耗少。即使在11MW級的燃料電池發電廠附近,所測得的輻射也很少。3、燃料范圍廣:對于燃料電池而言,只要含有氫原子的物質都可以作為燃料,例如天然氣、石油、煤炭等化石產物,或是沼氣、酒精、甲醇等,因此燃料電池非常符合能源多樣化的需求,可減緩主流能源的耗竭。4、可靠性高:當燃料電池的負載有變動時,它會很快響應。無論處于額定功率以上過載...
質子交換膜燃料電池(PEMFC)由于具有能量轉化率高、環保等特點而受到普遍關注。質子交換膜(PEM)作為質子交換膜燃料電池重要組件之一的關鍵材料,成為燃料電池研究的熱點。理想的質子交換膜具有質子傳導率高、氣體滲透率低以及足夠的機械強度、熱穩定性和化學穩定性。現在主要應用的全氟磺酸型質子交換膜,質子交換膜當今應用中的弱點,分別在物理、化學方面上提出了一些針對其弱點進行改性的辦法,并比較了各種方法對質子傳導率和甲醇透過率等等因素的影響,之后提出未來質子交換膜改性的發展方向。從理論上來講,只要連續供給燃料,燃料電池便能連續發電。江蘇碳氫化合物Fumatech膜產品怎么樣離子交換膜的性能:機械強度膜的...
氫氧燃料電池以氫氣作燃料為還原劑,氧氣作氧化劑,通過燃料的燃燒反應,將化學能轉變為電能的電池,與原電池的工作原理相同。氫氧燃料電池工作時,向氫電極供應氫氣,同時向氧電極供應氧氣。氫、氧氣在電極上的催化劑作用下,通過電解質生成水。這時在氫電極上有多余的電子而帶負電,在氧電極上由于缺少電子而帶正電。接通電路后,這一類似于燃燒的反應過程就能連續進行。工作時向負極供給燃料(氫),向正極供給氧化劑(氧氣)。氫在負極上的催化劑的作用下分解成正離子H+和電子e-。氫離子進入電解液中,而電子則沿外部電路移向正極。用電的負載就接在外部電路中。在正極上,氧氣同電解液中的氫離子吸收抵達正極上的電子形成水。這正是水的...
質子交換膜的雙極性集流板簡稱為雙極板,又稱集流板,放置在膜電極的兩側,分別稱為陽極集流板和陰板集流板,是電池的重要部件之一,其作用是阻隔和傳送燃料與氧化劑,收集和傳導電流,導熱,將各個單電池串聯起來并通過流場為反應氣體進入電極及水的排出提供通道。對雙極板的設計要求,具有良好的導電和導熱能力,良好的氣體阻隔能力,良好的力學性能,耐腐蝕以及低成本,適于大規模生產等。低成本材料對于大規模的汽車應用尤其重要。目前,燃料電池的實際比能量盡管只有理論值的10%,但仍比一般電池的實際比能量高很多。PEM水電解Fumatech膜代理質子交換膜的催化層可以分為常規憎水催化層、薄層親水催化層和超薄催化層。早期的催...
離子交換膜是具有離子交換性能的、由高分子材料制成的薄膜(也有無機離子交換股,但其使用尚不普通)。它與離子交換樹脂相似,都是在高分子骨架上連接一個活性基團,但作用機理和方式、效果都有不同之處。當前市場上離子交換膜種類繁多,也沒有統一的分類方法。一般按膜的宏觀結構分為三大類:1.非均相離子交換膜由粉末狀的離子交換樹脂加黏合劑混煉、拉片、加網熱壓而成。樹脂分散在黏合劑中,因而其化學結構是不均勻的。2.均相離子交換膜均相離子交換膜系將活性基團引入一惰性支持物中制成。它沒有異相結構,本身是均勻的。其化學結構均勻,孔隙小,膜電阻小,不易滲漏,電化學性能優良,在生產中應用寬泛。但制作復雜,機械強度較低。3....
質子交換膜膜材料的改進及應用,質子交換膜燃料電池具有工作溫度低、啟動快、比功率高、結構簡單、操作方便等優點,被公認為電動汽車、固定發電站等的頭號能源。在燃料電池內部,質子交換膜為質子的遷移和輸送提供通道,使得質子經過膜從陽極到達陰極,與外電路的電子轉移構成回路,向外界提供電流,因此質子交換膜的性能對燃料電池的性能起著非常重要的作用,它的好壞直接影響電池的使用壽命。質子交換膜具有質子電導率高和化學穩定性好的優點。從理論上來講,只要連續供給燃料,燃料電池便能連續發電,已被譽為是繼水、火、核電之后的第四代發電技術。誰知道Areva用哪一款Fumatech膜聚二氟乙烯、離子交換膜可制成均質膜和非均質膜...
離子交換膜是一種含離子基團的、對溶液里的離子具有選擇透過能力的高分子膜。因為一般在應用時主要是利用它的離子選擇透過性,所以也稱為離子選擇透過性膜。離子交換膜按功能及結構的不同,可分為陽離子交換膜、陰離子交換膜、鑲嵌離子交換膜、聚電解質復合物膜等類型。離子交換膜的構造和離子交換樹脂相同,但為膜的形式。離子交換膜可裝配成電滲析器而用于苦咸水的淡化和鹽溶液的濃縮。電滲析裝置(見圖)的淡化程度可達一次蒸餾水純度。也可應用于甘油、聚乙二醇的除鹽,分離各種離子與放射性元素、同位素,分級分離氨基酸等。此外,在有機和無機化合物的純化、原子能工業中放射性廢液的處理與核燃料的制備,以及燃料電池隔膜與離子選擇性電極...
影響質子交換膜工作性能的因素主要來自三個方面:一是電堆的技術狀況;二是燃料電池的工作條件;三是整個燃料電池系統的水管理和熱管理。與電堆本身相關的影響質子交換膜工作性能的因素有:膜電極的結構、制備方式和條件:質子交換膜的類型、厚度、預處理情況、傳導質子的能力、機械強度、化學和熱穩定性能:催化劑的含量和制備方法;雙極板的結構和流場設計等。與燃料電池的工作條件相關的,影響質子交換膜工作性能的因素有電流密度、工作電壓、反應氣體壓力、工作溫度、氣體組成等。質子交換膜燃料電池因采用較薄的固體聚合物膜作電解質而具有非常好的放電性能,通過優化反應氣體壓力、工作溫度和氣體組成等條件,可以使質子交換膜燃料電池的性...
離子交換膜的均相膜電化學性能較為優良,但力學性能較差,常需其他纖維來增強。非均相膜的電化學性能比均相膜差,而力學性能較優,由于疏水性的高分子成膜材料和親水性的離子交換樹脂之間粘結力弱,常存在縫隙而影響離子選擇透過性。水在膜中的滲透率就是離子在透過膜時帶過去的水量。實用上水滲透率是膜的一個性能,其值愈大,在電滲析時水損失愈大,通常疏水性高分子材料膜中水滲透率遠低于親水性高分子材料膜。離子交換膜的應用是很廣的,從此,離子交換膜的作用被無限放大,人們找到了許多關于離子交換膜的各種應用方法。想要正確的使用離子交換膜,“技術"是一定要掌握的,沒有誰可以通過一個并不了解的東西去給它做任何的實驗哦。燃料電池...
影響質子交換膜工作性能的因素主要來自三個方面:一是電堆的技術狀況;二是燃料電池的工作條件;三是整個燃料電池系統的水管理和熱管理。與電堆本身相關的影響質子交換膜工作性能的因素有:膜電極的結構、制備方式和條件:質子交換膜的類型、厚度、預處理情況、傳導質子的能力、機械強度、化學和熱穩定性能:催化劑的含量和制備方法;雙極板的結構和流場設計等。與燃料電池的工作條件相關的,影響質子交換膜工作性能的因素有電流密度、工作電壓、反應氣體壓力、工作溫度、氣體組成等。質子交換膜燃料電池因采用較薄的固體聚合物膜作電解質而具有非常好的放電性能,通過優化反應氣體壓力、工作溫度和氣體組成等條件,可以使質子交換膜燃料電池的性...