Quam magna est membrana materia in electrolyzer?

Currently notum alk, pem,AEMElectrolyzers habent diversas operationem principiis, et nominatio de electrolyzer genus est propinqua ad membrana materia.

Membrana materia est a key materia quod determinat reactionem mechanism, operantes efficientiam, stabilitatem et salus electrolyzer, et quoque unum 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 productio inAlkaline ElectrolyzersEst quod ad Cathode, aqua moleculis decompositis in hydrogenii ions et hydroxide ions. Hydroxyl ions (oh-) transire per raro membrana ad anode sub actione electrica agro vis inter cathode et Anode perdere electrons generare aqua 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 alkaline electrolyzer principium

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.

Et diaphragma de alkaline electrolyzer ludit a partes in Ion conduction et Gas desolatio 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 alkaline 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 a cathode a camera ab Anode cubiculum, et fluit ex alkaline 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.

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

Inter eos, Porosity, porum mole, et crassitudo sunt quidam Indicatores ad iudicium compositi membrana technology.

Figura: PPS composita material

I) De statera inter pore mole et porositas erit afficiunt resistentiam et airtightness.

Et partes de pore est providere channel ad tradenda anions et cation 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

Et protón commutationem membrana electrolyzer ipsa 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. Maxime ex illis sunt adhuc usus et improved in Dupont scriptor perfluorosulfonic acidum membrana technology.

Dissimilis principium alkaline electrolyzer, inPem electrolyzerNon enim hydroxide ions transiens per diaphragma, sed hydrogenii protons (h +) transiens 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: De PEM Electrolyzer

--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 sunt magis moveri gratis in areas satis aqua contentus, facilius ad consequi humilis resistentiam et excelsum electrica density ad totam pem electrolyzer et virtute consummatio per unitatem hydrogenii et virtute consummatio per unitas hydrogenii et inferior.

III) PEM potest Respondeo cito ad virtutem mutationes, ita habet alta requisita 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 crassitudineProton Exchange membranaest 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 dePem electrolyzer. Superficies catalys particulas oportet arcte coniunctumProton Exchange membranatransferre 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 praesidio catalytic iacuit et protón membrana a esse laedantur, et simul illud debet habere quodam rigiditatem ad suscipere tenuior protón membranam.

Figura: Schematic diagram in mea de Pem electrolyzer

Conclusio

Sive ex perspective de relative maturealkaline electrolyzertechnology velProton Exchange membrana ElectrolyzerTechnology quod est semper faciens breakthroughs, membrana materiae ludere a valde amet partes, et maxime momenti munera sunt transferre ions / protons et segregare vapores.

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.