質(zhì)子交換膜燃料電池(pemfc)，具有零污染、轉(zhuǎn)化效率高、功率密度大、噪音低、可再生等特點(diǎn)，已成為被全球寄予厚望的綠色能源。甚至有人認(rèn)為，質(zhì)子交換燃料電池是人類未來能源的主要解決方案。質(zhì)子交換膜主要用于交通運(yùn)輸、便攜式電源等領(lǐng)域，特別是電動(dòng)汽車行業(yè)，被認(rèn)為是燃料電池的較佳利用形式。影響燃料電池汽車發(fā)展較大的因素是居高不下的成本問題，使用昂貴的質(zhì)子交換膜、貴金屬鉑作為催化劑、石墨雙極板高昂的加工成本等，導(dǎo)致質(zhì)子交換膜燃料電池成本約為汽油、柴油發(fā)動(dòng)機(jī)成本的10～20倍。雙極膜是一種新型離子交換復(fù)合膜，它通常由陽離子交換層和陰離子交換層復(fù)合而成。廣東質(zhì)子交換Fumatech膜產(chǎn)品好嗎

工作溫度對(duì)質(zhì)子交換膜燃料電池性能有明顯影響，質(zhì)子交換膜電池的溫度特性主要與質(zhì)子交換膜有關(guān)。溫度升高，質(zhì)子交換膜傳質(zhì)和電化學(xué)反應(yīng)速度隨之提高，電解質(zhì)的歐姆電阻下降，溫度升高還有利于緩解催化劑中毒問題。但是溫度過高，會(huì)造成質(zhì)子交換膜脫水導(dǎo)致質(zhì)子電導(dǎo)率降低，質(zhì)子交換膜的穩(wěn)定性也會(huì)降低，可能發(fā)生分解。并且，PEMFC的工作溫度還是受限制的。為保證質(zhì)子交換膜具有良好的質(zhì)子傳導(dǎo)性，保持其適當(dāng)?shù)臐駶?rùn)條件是必需的，所以反應(yīng)生成的水應(yīng)盡量為液態(tài)水。上海德國(guó)Fumatech膜氫氣制取從節(jié)約能源和保護(hù)生態(tài)環(huán)境的角度來看，燃料電池是較有發(fā)展前途的發(fā)電技術(shù)。

雙極膜雖然是一種新膜(與其他高分子膜200余年發(fā)展歷史相比而言)，但它的研究可追溯到50年代中期。其發(fā)展過程可劃分為三個(gè)階段：第1階段50年代中期至80年代初期，這是雙極膜發(fā)展十分緩慢的時(shí)期，雙極膜只是由兩片陰陽離子膜直接壓制，性能很差，水分解電壓比理論壓降高幾十倍，應(yīng)用研究是以水解離為基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)室階段；第二階段從80年代初至90初，由于雙極膜制備技術(shù)的改進(jìn)，成功地研制了單片型雙極膜，其性能很大程度的提高，已經(jīng)在制酸堿和脫硫技術(shù)得到了成功應(yīng)用，這一階段出現(xiàn)了商品雙極膜；從90年代初至今是雙極膜得到迅猛發(fā)展的時(shí)期，隨著對(duì)雙極膜工作過程機(jī)理的深入研究，從膜結(jié)構(gòu)、膜材料和制備過程上進(jìn)行了重大改進(jìn)，使制得的雙極性膜在性能上有較大提高，其中主要是對(duì)陰膜和陽膜接觸界面的改進(jìn)，從較初簡(jiǎn)單的“層壓型”或“涂層型”結(jié)構(gòu)到80年代初開始出現(xiàn)的單片型結(jié)構(gòu)，隨后又出現(xiàn)帶有中間“催化層”的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。我國(guó)在雙極膜的研發(fā)工作從上世紀(jì)90年代才開始，起步比較晚，直到近幾年才出現(xiàn)了商品化雙極膜。雙極膜的應(yīng)用從化工行業(yè)已擴(kuò)展到生命科學(xué)、環(huán)境科學(xué)和能源等諸多相關(guān)國(guó)際民生行業(yè)中，作為一種新型工具來解決這些領(lǐng)域中的技術(shù)難題。

聚二氟乙烯、離子交換膜可制成均質(zhì)膜和非均質(zhì)膜，使用壽命長(zhǎng)短不一。聚二氟是因?yàn)殡x子交換膜和粒狀離子交換膜樹脂用于水處理領(lǐng)域。在結(jié)構(gòu)上，樹脂是粒狀。會(huì)有很大的不同。連接在骨架上的官能團(tuán)和官能團(tuán)上帶相反電荷的可交換離子為三重結(jié)構(gòu)，被樹脂吸附或與樹脂上的其他陽離子交換，而陰離子不被吸附和交換，而離子交換樹脂屬于非均相膜均質(zhì)膜，離子交換樹脂的單元結(jié)構(gòu)由兩部分組成。使用苯乙烯-丁二烯橡膠等聚合物材料，這兩種材料都是用于水處理的陽離子交換樹脂。該產(chǎn)品在苯乙烯-二乙烯基苯共聚物基質(zhì)上有磺酸。離子交換膜和離子交換樹脂離子交換膜又稱“離子交換樹脂膜”或“離子選擇性滲透膜”，聚四氟乙烯、聚四氟乙烯。但這要看它用在什么場(chǎng)合。抗沖擊能力強(qiáng)。從理論上來講,只要連續(xù)供給燃料,燃料電池便能連續(xù)發(fā)電,已被譽(yù)為是繼水、火、核電之后的第四代發(fā)電技術(shù)。

電堆運(yùn)行時(shí)，質(zhì)子交換膜需要保持一定的濕度，反應(yīng)生成的水需要排除。不同形態(tài)的水的遷移、傳輸、生成、凝結(jié)對(duì)電堆的穩(wěn)定運(yùn)行都有很大影響，這就產(chǎn)生了發(fā)電系統(tǒng)的水、熱管理問題。通常情況下，電堆均需使用復(fù)雜的純水增濕輔助系統(tǒng)用于增濕質(zhì)子交換膜，以免電極“干死”(質(zhì)子交換膜傳導(dǎo)質(zhì)子能力下降，甚至損壞)；同時(shí)又必須及時(shí)將生成的水排出，以防電極“淹死”。由于發(fā)電機(jī)的運(yùn)行溫度一般在80℃左右，此時(shí)發(fā)電機(jī)的運(yùn)行效能較好，因此反應(yīng)氣體進(jìn)入電堆前需要預(yù)加熱，這一過程通常與氣體的加濕過程同時(shí)進(jìn)行；電堆發(fā)電時(shí)產(chǎn)生的熱量將使電堆溫度升高，必須采取適當(dāng)?shù)睦鋮s措施，可以保持發(fā)電機(jī)電堆工作溫度穩(wěn)定。這些通常用熱交換器與純水增濕裝置進(jìn)行調(diào)節(jié)，并用計(jì)算機(jī)進(jìn)行協(xié)調(diào)控制。燃料電池裝置不含或含有很少的運(yùn)動(dòng)部件，工作可靠，較少需要維修，且比傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)組安靜。上海碳?xì)浠衔颋umatech膜專業(yè)制氫

質(zhì)子交換膜是質(zhì)子交換膜燃料電池的重點(diǎn)部件，對(duì)電池性能起著關(guān)鍵作用。廣東質(zhì)子交換Fumatech膜產(chǎn)品好嗎

質(zhì)子交換膜燃料電池的工作性能與反應(yīng)氣體的體積分?jǐn)?shù)有關(guān)，而體積分?jǐn)?shù)又與氣體壓力有關(guān)。工作氣體壓力的提高能夠增加質(zhì)子交換膜燃料電池的電動(dòng)勢(shì)，還會(huì)降低質(zhì)子交換膜燃料電池的電化學(xué)極化和濃度極化。不過反應(yīng)氣體壓力的提高也會(huì)增加PEMFC系統(tǒng)的能耗。但總而言之氣體壓力越高，燃料電池性能越好，尤其是陰極的反應(yīng)物，即氧氣或空氣的壓力對(duì)電池性能的影響更大。當(dāng)H2／空氣的壓力為0。3MPa/0。3MPa時(shí)的性能就優(yōu)于H2／空氣的壓力為0。1MPa。同時(shí)為了減少氫氣和氧氣通過交換膜相互擴(kuò)散，避免氫氧混合物引起危險(xiǎn)，又應(yīng)盡可能減少膜兩側(cè)的壓力差。廣東質(zhì)子交換Fumatech膜產(chǎn)品好嗎

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