工業(yè)PEM電解槽膜電極
PEM水電解槽以固體質(zhì)子交換膜PEM為電解質(zhì),以純水為反應(yīng)物。
由于PEM電解質(zhì)氫氣滲透率較低,產(chǎn)生的氫氣純度高,僅需脫除水蒸氣,工藝簡單,安全性高;電解槽采用零間距結(jié)構(gòu),歐姆電阻較低,顯著提高電解過程的整體效率,且體積更為緊湊;壓力調(diào)控范圍大,氫氣輸出壓力可達(dá)數(shù)兆帕,適應(yīng)快速變化的可再生能源電力輸入
01、水電解和氧氣析出
水(2H2O)在陽極上發(fā)生水解反應(yīng),
在電場和催化劑的作用下,分裂成質(zhì)子(4H+)、電子(4e-)和氣態(tài)氧(O2)
方程式:2H2O = 4H+ + 4e- + O2??
方程式:2H2O(2個水分子) = 4H(4個氫原子)+ + 4e(4個電子)- + O2氧氣
02、質(zhì)子交換
4H+穿過含有磺酸基官能團(tuán)的固體PEM,在電場的作用下到達(dá)陰極。
03、電子傳導(dǎo)
4e-電子通過外電路由陽極傳到陰極。
04、氫氣析出
到達(dá)陰極的 4H+得 4e-生成 2H2,
方程式:4H(4個氫原子)+ + 4e4個電子)- = 2H2(兩個氫分子)
我們的PEM系統(tǒng)技術(shù)優(yōu)勢:
①壓差設(shè)計(jì)(O2 <1bar,H2 高達(dá) 30barg)
②氫氣純度 (99.9995%)
③需要時按需生產(chǎn)(100% 調(diào)節(jié)比)
主要原理:去離子水到膜一電極組件上,在陽極側(cè)反應(yīng)析出氧氣、氫離子和電子;電子通過電路傳遞到陰極,氫離子以水合的形式通過交換膜到陰極;在陰極,氫離子和電子重新結(jié)合形成氫氣,同時,部分水也帶到了陰極。
PEM技術(shù),水中的氫離子穿過質(zhì)子交換膜與電子結(jié)合成為氫原子,氫原子相互結(jié)合形成氫分子