Quam magna est membrana materia in electrolyzer

Currently notumElectrolyzers diversis principiis et nominandoElectrolyzer Type est propinqua ad membrana materia.

Inmembrana Material est a key materia quod determinat reactionem mechanism, operantes efficientiam, stabilitatem et salus electrolyzer, et quoque unus ex maxime momenti components in electrolyzer apparatu. Membrana materia ludit an maximus munus in providing Ion / protón channels et isolating gasorum. Hoc articulus accipit alkaline (ALK) et ElectrolyzersProton Exchange membrana(PEM)ElectrolyzersUt exempla ad analyze ad opus mechanism, principalis perficientur, et emendationem directionem membranam materiae et analyzes momenti in membrana materiae ad industriam reference.

I Alkaline Electrolyzer (ALK)

- Working mechanism: hydroxyl ions (oh-) transiet per rara membranis

Principium hydrogenii productionem in alkaline electrolyers est quod ad cathodem, aqua moleculis sunt resolutum in hydrogenii ions et hydroxide ions. Hydroxyl ions (oh-) transiet per raro membrana ad anode sub actione electrica agro inter cathode et Anode perdere electrons aquae moleculis et oxygeni moleculis; Hydrogenii ions manet in cathode ad quaestum electrons, generate hydrogenii atomis, et adhuc generate hydrogenii moleculis et hydrogenii Gas;

Figura: Schematic diagram principium alkaline Electrolyzer

In primis diebus Asbesto usus est sicut diaphragma materia, sed tumor asbesto in alkaline electrolytes et nocere de asbestos ad humanum corpus factum est successive eliminated. In praesenti, in diaphragma late in industria est novum compositum diaphragma secundum Polyphenyle sulfide (PPS) fabricae.

In diaphragma dealkaline ElectrolyzerPlays a partes in Ion conduction et Gas Solatione in alkaline electrolyzer. Et crassitudine, hydrophilicity, poros et pie mole sunt propinqua ad electrolysis perficientur (possidet resistentia, electrica density, unitas potentia consummatio de hydrogenii in puritate hydrogenii.

--Material Properties: Ion conductivity et aer emissiones sunt eius clavis characteres, afficiens resistentia, puritas et salus.

I) Ionic conductivity est ad hydrophilicity, afficiens electrica density et resistentia.

Unum ex munera diaphragma est ut libero motus ex ions. In circuitu de electrolyzer ubi reactionem fit, hydroxide ions est in solutione. Ideo et hydrophilicity / hydrophobicity diaphragma et solutio directe afficit ad Ion conductivity, id est resistentia.

In doctrina, in melius hydrophilicity, in melius conductivity, inferior internum resistentia et inferior potentia consummatio per unit hydrogenii output; Simul melius hydrophilicity potest etiam ut iones transeat per cum Isolating hydrogenii et oxygeni. In praesenti, maxime investigationis est quoque focused in quam ut amplio hydrophilicity diaphragma.

II) et diaphragma isolates hydrogenii et oxygeni et aer emissiones afficit puritatem.

Alius key munus in diaphragmas est segregare hydrogenii et oxygeni produci in electrocatalytic processus. Diaphragma separat aethimine aethim aethimetia, et fluit ex electrolyzer per eorum respective fluxus canales ad consequi separationem hydrogenii et oxygeni. Ob pressura differentia fluctuationes inter Cathode et Anode per operationem, in aere emissiones et stabilitatem diaphragma erit afficit puritatem exitum, quod est etiam clavis est ut tutum operationem electrolyzer.

--Physical emendationem, quod compositum membranam potest amplio pertinet ad perficientur diaphragmas a adjusting et poros et crassitudine.

Nam emendationem membrana materia perficientur, in una parte, in investigationis ex variis institutions continues ad amplio perficientur de ipsa materia; In alia manu, ad munus coating applicantur ad superficiem PPS fabricae ad amplio pertinet perficientur, formatam a "Sandwico" compositum diaphragma.

Compositum diaphragma maxime iactaret cum mixtisque polymer et zirconium cadmiae super superficiem aequaliter. Et compositionem et Ratio, et arbitrium de coating processus sunt clavis ad afficiens perficientur de diaphragma.

Inter eos, Porosity, pie mole, et crassitudo sunt quaedam Indicatores ad iudicium compositae membranam processus.

Figura: PPS composita material

I) in statera inter pore magnitudine et porosity afficit resistentia et airtightness.

Et munus in pore est providere in alveo ad transmissionem anions et lacus in electrolytici, reducere internum resistentia electrolysis processus, sed etiam segregat hydrogenii et oxygeni. Si porum amplitudo est magna, in airtightness diaphragma erit affectus, et si parva, transfusioni ions non impediat. Simile est verum pro poros. Igitur efficax consilium et potestas valde magna. Pore ​​magnitudine et poros diaphragmas oportet pervenire meliorem valorem curare princeps airtightness et humilis internum resistente diaphragma simul. Ideo et ipsum est pie structuram est etiam focus de diaphragma investigationis.

Figura: sem Poris diversis compositi materiae

II) crassitudine diaphragma ipsa debet etiam in occursum statera inter humilis internum resistentia et fortis firmamentum.

Nam compositum diaphragms, crassitudine est etiam momenti modularis. Crassitudo afficit corporis robore diaphragma et internum resistentia electrolytic cellula. Et crassitudine crassitudine, fortior firmamentum, sed maior internum resistentia electrolytic cellula. In crassitudine diaphragma currently in foro est plerumque circa 500μm ~ 600μm.

2 Proton Exchange membrana Electrolyzer (PEM)

- Working mechanism: hydrogenii protons transire perProton Exchange membrana

InProton Exchange membrana Electrolyzeripsum evolved a solidum polymer electrolytici electrolyzer (SPE). Propter inventionem et breakthrough de perfluorosulfonic acidum membrana reperta a Dupont, quod nominatur post membrana materia et vocavit Proton Exchols membrana electrolyzer. Ad hunc diem, maxime ex illis sunt tamen usus et improved in Dupont scriptor perfluorosulfonic acidum membrana technology.

Dissimilis principium alkaline electrolyzers, pem electrolyers non utuntur hydroxide ions transire per diaphragma, sed hydrogenii protons (h +) ut transire per protón commutationem membranam. Hoc est, in hydrolysis reactionem occurrit ad positivum electrode ad producendum hydrogenii protons (h +), electrons (e-) et oxygeni. Protons transire per bovem membranam et miscere cum electrons ad hydrogenium atomis et hydrogenii Atoms miscere invicem formare hydrogenii moleculis.

Figura: Principium Pem Electrolyzer (Figura Ex Literature) - Material Properties: Proton conductivity et Airtightness sunt clavem proprietatibus

I) In Proton conductivity PEM est ad aquam contentus, quod afficit resistentia et electrica densitas.

Proton Exchange membrana est composito ex perfluorosulfonic acidum (Psa) Ion Polymer, quae est per se copolymer de Tetrafluoroethylene (tfe) et alium perfluorosulfonic acidum Michomers. Protons sunt conducted per Ion Polymers, nimirum sulfonic acidum coetus. Sulfonic acidum coetus sunt hydrophilic coetibus et potest formare hydrophilic areas iuxta eos. Protons magis moveri libere areas sufficiens aqua contentus faciens facilius ad consequi humilis resistentiam et excelsum electrica densitas ad totius electrolyzer, et virtute per unitatem hydrogenii et inferior.

II) PEM potest Respondeo cito ad virtutem mutationes, ita est princeps requisitis ad airthievemness.

Proton conduction efficientiam de protón commutationem membrana melius quam ut ex alkaline electrolyzer ion conduction efficientiam, et potest respondere cito ad mutat in input potentia. Cum potentia humilis, in Gas productionem oxygeni et hydrogenii et quoque decrementum. Si aer emissiones non est bonum, concentration impudicitiis in oxygeni et hydrogenii auget, causing periculum.

--Physics et emendationem, in crassitudine temperatio de pem membranam et compositum de catalyst et Gas diffusio layer mos crescat eius perficientur commodum.

I) in crassitudine indiget invenire statera inter conductivity et stabilitatem.

Currently, in crassitudine protón commutationem membrana est plerumque inter C ~ 175μm. Crassitudine Proton commutatione membrana directe afficit proton conductivity. Tenenti crassitudine minoribus resistentia proton per membranam. Sed simul, etiam tenuis membrana habet pauper anti-tumor vis, mechanica stabilitatem et aer emissiones. In praesens, in crassitudine PEM membrana est etiam a key investigationis directionem.

II) et raro structuram de catalyst iacuit et supporting structuram de Gas diffusio layer potest afficiunt munus membranae. In catalytic iacuit formatae per Catalyst est realis locus ubi reactionem fit in membrana electrode de pem electrolyzer. Et superficies catalys particulas postulo ut arcte coniunctum ad protón commutationem membrana transferre protons. Et CRINITUS raro structuram de catalytic iacuit potest crescere protón conduction efficientiam. Licet per Gas diffusio layer non directe participare in reactionem, quod providet canales aquam, Gas, calor, etc et ludit a tutela munus. Non debet habere quaedam flexibilitate ad protegere catalytic iacuit et protón membrana a esse laedantur, et simul oportet quod est quaedam rigiditate ad suscipere tenenae protón membrana, etc.

Figura: Schematic Diagram de membrana Electrode Architecture De PEM Electrolyzer (Figura ex litterae)

Conclusio

Utrum ex perspective de relative mature alkaline electrolyzer technology vel protón commutationem membrana electrolyzer technology quod est semper faciens breakthroughs, membrana materiae ludere a valde magna munus, et maxime momenti sunt ad transferendum ions / protons et segregationes sunt ad transferendum ions / protons et segregationes sunt ad transferendum ions / protons et segregationes sunt transferre.

Nam emendationem membranam perficientur, investigationis est plerumque ferri ex circa improving Ion / Proton conductivity ad redigendum resistentia, dum cursus aer emissiones et stabilitatem. In specie, in una parte, investigationis et circumduci circa characteres de ipsa materia, possidet hydrophilicity (aqua effusio), conductivity, aeris emissiones, eget stabilitatem, etc.; In alia manu, nos permanere inveniam statera secundum membranam crassitudo, poros, mechanica firmamentum, etc. per adjusting nostra perficiendi vel cooperantem cum aliis materiae.