PEM電解水制氫,核心部件PEM催化劑膜電極
2023-08-02 11:55 作者:小吳18030132585 | 我要投稿
MEA的制備工藝
膜電極是由質子交換膜、催化劑層、邊框以及擴散層組成,那么它如何從原材料變成了成品,這其中兩個主要的工藝環(huán)節(jié)就是薄膜制備和催化劑涂布。
目前,CCM法(Catalyst Coated Membrane催化劑直接涂抹技術)是應用最廣泛的MEA制備方法,將催化劑涂布在質子交換膜的兩側,再通過熱壓法將氣體擴散層和附著催化層的質子交換膜結合在一起。
通過CCM制備工藝增加了催化劑和質子交換膜的接觸面積,降低了質子交換膜和催化劑之間的阻抗,提升了膜電極性能。

PEM水電解槽以固體質子交換膜PEM為電解質,以純水為反應物。由于PEM電解質氫氣滲透率較低,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構,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,氫氣輸出壓力可達數(shù)兆帕,適應快速變化的可再生能源電力輸入。
PEM電解槽原理
電解槽主要結構類似燃料電池電堆,分為膜電極、極板和氣體擴散層。
PEM電解槽的陽極處于強酸性環(huán)境(pH≈2)、電解電壓為1.4~2.0 V,多數(shù)非貴金屬會腐蝕并可能與PEM中的磺酸根離子結合,進而降低PEM傳導質子的能力。