Compte tenu de la situation actuelle de l'électrolyzer PEM, la clé de leur application à grande échelle réside dans la réduction des coûts et l'optimisation des performances. À l'heure actuelle, la réduction des coûts peut être obtenue en optimisant le système de catalyseur pour réduire les coûts, en utilisant des matériaux de support hautement conducteurs et en les remplaçant par des membranes d'échange de protons à haute performance.
1 et 1 Développement et application de l'électrocatalyste métallique faible -
① Réduire les coûts de fabrication
En réduisant le contenu des métaux nobles (platine, iridium, ruthénium) et améliorer l'efficacité du processus de préparation, les coûts de fabrication des Électrolyzer PEM Les électrocatalyseurs peuvent être réduits, améliorant la compétitivité du marché des produits.
② Amélioration de la stabilité
La stabilité de l'électrocatalyseur d'électrolyzer PEM peut être améliorée en ajoutant un dopage d'élément non métallique et en améliorant la structure cristalline, ce qui les rend plus stables et fiables pendant l'utilisation réelle.
③ Amélioration des performances
Les performances des électrocatalyseurs d'électrolyzer PEM peuvent être améliorées en ajustant l'activité électrocatalytique des métaux non nobles et en augmentant la surface spécifique, en réduisant la barrière d'énergie d'activation de la réaction et en augmentant la vitesse de réaction.
2.Cesign et préparation de matériaux de soutien hautement conducteurs
① Améliorer la conductivité
La conductivité des électrocatalyseurs d'électrolyzer PEM peut être améliorée en sélectionnant les matériaux de support appropriés et en augmentant la zone de contact entre le catalyseur et le matériau de support, en réduisant la perte de résistance pendant la réaction.
② Augmentation de la force de soutien
La force de support des électrocatalyseurs d'électrolyzer PEM peut être augmentée en améliorant la résistance et la ténacité du matériau de support et l'amélioration du processus de préparation, empêchant le catalyseur de se fissurer ou de se détacher pendant la réaction.
③ . Adjustant la microstructure
La microstructure des électrocatalyseurs d'électrolyzer PEM peut être ajustée en régulant la microstructure du matériau de support et en modifiant le chemin de transport des réactifs, en optimisant davantage les processus de transport et de réaction des réactifs.
3.Optimisation et amélioration de la structure de la membrane d'échange de protons
À l'heure actuelle, bien que de nombreux fabricants nationaux recherchent des membranes d'échange de protons, la plupart des applications industrielles et des projets industriels reposent toujours sur des produits des États-Unis et d'autres pays. Par conséquent, il est très important d'effectuer l'optimisation, la mise à niveau et la transformation des membranes d'échange de protons.
① .Embrane perméable sélective
La perméation du gaz peut être réduite en introduisant une membrane perméable sélective. Cette membrane permet uniquement au gaz de réaction de passer tout en bloquant la perméation d'autres gaz.
② Structure de sandwich
La perméation du gaz peut être réduite en modifiant la structure du sandwich. Par exemple, un coussin poreux peut être introduit pour diviser le PEM en plusieurs petites régions, réduisant la croix - sur les produits de gaz.
4. coefficient de diffusion GAS
La perméation du gaz peut être réduite en abaissant le coefficient de diffusion du gaz. Cela peut être réalisé en augmentant la rigidité de la chaîne polymère, en introduisant des matériaux de renforcement et en améliorant les conditions de traitement.
Ⅱ.Optimisation de la composition de la lisier et de l'amélioration des propriétés physiques
1. Optimisation de la composition de lisier
Ajustez le catalyseur, les composants porteurs, les ionomères et autres matériaux supplémentaires dans la suspension en fonction des exigences pour optimiser ses performances.
2.Inhancement des propriétés physiques
La qualité du MEA peut être améliorée en améliorant les propriétés physiques telles que le diamètre des particules, la rhéologie et le potentiel de zêta dans la suspension.
3. introduction de fonctions supplémentaires
La durée de vie et la fiabilité du MEA peuvent être améliorées en introduisant des fonctions supplémentaires telles que les antioxydants et la réduction des agents.
Ⅲ.Improlement et optimisation des mesures de technologie de traitement de MEA
1.Sélection des méthodes de revêtement
Sélectionnez des méthodes de revêtement appropriées telles que le dépôt électrochimique, la pulvérisation à ultrasons et l'impression de transfert en fonction des exigences pour optimiser les performances catalytiques du MEA.
2.Modification de l'équipement de revêtement
Modifiez l'équipement de revêtement existant en fonction des exigences pour atteindre le revêtement de rouleau à - etc., pour répondre aux demandes industrielles.
3. survie de la qualité du film de revêtement
Établir un système d'inspection de la qualité du film de revêtement pour surveiller la qualité du film de revêtement en temps réel et mettre en œuvre le contrôle des commentaires pour assurer la qualité du MEA.