日前,名古屋大学的研究人员开发了具有高密度磺酸基团的聚苯乙烯磺酸基聚合物电解质膜。环保型聚合物电解质燃料电池的关键部件之一是PEM,这种电池通过氢气和氧气的反应产生电能,可用于燃料电池汽车和燃料电池热电联产系统,该PEM的IEC为5.0mequiv./g,比常规商用PEM高5倍,在聚合物电解质燃料电池的常用操作条件下,其质子电导率为0.93S/cm。
1、 pem的工作原理
庄不在电网覆盖范围内。此外,城市和农村地区的电力供应仍然不稳定。因此,柴油发电机被广泛应用于分布式电源。柴油发电机(图1,左)虽然便宜,但一般效率不高,而且会给周围环境和居民健康带来潜在危害。图一。左图:为印度电信塔供电的柴油发电机。右:PEM 燃料 电池。为了解决这个问题,印度国家化学实验室(NCL)和印度科学与工业研究委员会(科学研究委员会,CSIR下属的两个实验室,中央电化学研究所(CECRI)和国家物理实验室(NPL)着手研究清洁、高效、可靠的发电技术,为电信塔供电,并希望最终为建筑提供能源。
2、 燃料 电池亚南膜电极组件(MEA
膜电极组件(MEA)是质子交换膜(PEM)的核心燃料 电池。它含有通过电化学过程促进燃料转化为电能所必需的物质。它由两面都有电极的聚合物电极膜组成。氢气从一侧(阳极)进入,与催化剂反应,被分离成质子和电子。质子穿过膜到达另一个电极(阴极)。在这里,它与氧气合成,并在催化剂的作用下生成水。不能通过质子交换膜的电子会从燃料 电池流出产生电能。
3、什么是 燃料 电池?
燃料电池是一种能量转换装置,根据电化学原理,即原电池工作原理,将燃料中储存的化学能和氧化剂直接转换成电能。燃料 电池主要由阳极、阴极、电解液和外电路四部分组成。燃料气体和氧化气体分别从燃料 电池的阳极和阴极引入。燃料气体在阳极上释放电子,电子通过外电路传导到阴极,与氧化气体结合产生离子。在电场作用下,
它与燃料 gas反应形成回路,产生电流。同时由于自身的电化学反应和电池、燃料 电池的内阻,仍然会产生一定的热量,电池的阳极和阴极不仅传导电子,还充当氧化还原反应的催化剂。当燃料是烃时,要求阳极具有较高的催化活性,阴极和阳极通常是多孔结构,以便于引入反应气体和排出产物。电解质可以转移离子并分离气体和氧化气体,为了防止由两种气体混合引起的内部短路。