Dada la situación actual de PEM Electrolyzer, la clave para su aplicación a gran escala radica en reducir los costos y la optimización del rendimiento. En la actualidad, la reducción de costos se puede lograr optimizando el sistema de catalizador para reducir los costos, utilizando materiales de soporte altamente conductores y reemplazándolos con membranas de intercambio de protones de alto rendimiento.
1. Desarrollo y aplicación de electrocatalizador de metal bajo, noble
① Reducción de los costos de fabricación
Al reducir el contenido de metales nobles (platino, iridio, rutenio) y mejorar la eficiencia del proceso de preparación, los costos de fabricación de Electrolizado de pem Los electrocatalizadores se pueden reducir, mejorando la competitividad del mercado de los productos.
② Mejora de la estabilidad
La estabilidad del electrocatalizador del electrolizado PEM se puede mejorar agregando dopaje de elementos no metálicos y mejorando la estructura cristalina, lo que los hace más estables y confiables durante el uso real.
③ Mejora del rendimiento
El rendimiento de los electrocatalizadores de electrolizos PEM se puede mejorar ajustando la actividad electrocatalítica de metales no nobles y aumentando el área de superficie específica, reduciendo la barrera de energía de activación de la reacción y aumentando la velocidad de reacción.
2.diseño y preparación de materiales de soporte altamente conductores
① Mejora de la conductividad
La conductividad de los electrocatalizadores de electrolizos PEM se puede mejorar seleccionando materiales de soporte apropiados y aumentando el área de contacto entre el catalizador y el material de soporte, reduciendo la pérdida de resistencia durante la reacción.
② Aumento de la fuerza de apoyo
La resistencia de soporte de los electrocatalizadores de electrolizos PEM se puede aumentar mejorando la resistencia y la tenacidad del material de soporte y mejorando el proceso de preparación, evitando que el catalizador se agrieta o se separe durante la reacción.
③ .Asconstrucción de la microestructura
La microestructura de los electrocatalizadores de electrolizos PEM se puede ajustar regulando la microestructura del material de soporte y cambiando la ruta de transporte de los reactivos, optimizando aún más los procesos de transporte y reacción de los reactivos.
3.Optimización y mejora de la estructura de la membrana de intercambio de protones
En la actualidad, aunque muchos fabricantes nacionales están investigando membranas de intercambio de protones, la mayoría de las aplicaciones industriales y los proyectos industriales aún dependen de productos de los Estados Unidos y otros países. Por lo tanto, es muy importante llevar a cabo la optimización, la actualización y la transformación de las membranas de intercambio de protones.
① Membrana permeable selectiva
La permeación de gas se puede reducir introduciendo una membrana permeable selectiva. Esta membrana solo permite que el gas de reacción pase mientras bloquea la permeación de otros gases.
② Estructura sándwich
La permeación de gas se puede reducir cambiando la estructura del sándwich. Por ejemplo, se puede introducir un cojín poroso para dividir el PEM en múltiples regiones pequeñas, reduciendo la cruz de productos de gas.
4. Coeficiente de difusión de GAS
La permeación de gas se puede reducir bajando el coeficiente de difusión de gas. Esto se puede lograr aumentando la rigidez de la cadena de polímeros, introduciendo materiales de refuerzo y mejorando las condiciones de procesamiento.
Ⅱ. Optimización de la composición de la suspensión y mejora de las propiedades físicas
1.Optimización de la composición de la lechada
Ajuste el catalizador, los componentes portadores, los ionómeros y otros materiales adicionales en la suspensión de acuerdo con los requisitos para optimizar su rendimiento.
2. Entendimiento de las propiedades físicas
La calidad del MEA se puede mejorar mejorando las propiedades físicas como el diámetro de partícula, la reología y el potencial zeta en la lechada.
3. Introducción de funciones adicionales
La vida útil y la confiabilidad del MEA pueden mejorarse mediante la introducción de funciones adicionales como antioxidantes y agentes reductores.
Ⅲ. Imprimación y optimización de medidas de tecnología de procesamiento de MEA
1. Selección de métodos de recubrimiento
Seleccione métodos de recubrimiento apropiados como deposición electroquímica, pulverización ultrasónica y transferencia de impresión de acuerdo con los requisitos para optimizar el rendimiento catalítico del MEA.
2. Modificación de equipos de recubrimiento
Modifique el equipo de recubrimiento existente de acuerdo con los requisitos para lograr el revestimiento de rollo a rollo, etc., para satisfacer las demandas industriales.
3. Monitoreo de la calidad de la película de recubrimiento
Establezca un sistema de inspección de calidad de la película de recubrimiento para monitorear la calidad de la película de recubrimiento en tiempo real e implementar el control de retroalimentación para garantizar la calidad del MEA.