Vantaggi dell'elettrolisi dell'acqua pura PEM Apparecchiature di produzione di idrogeno e metodi per la riduzione dei costi e il miglioramento dell'efficienza

Data l'attuale situazione dell'elettrolizzatore PEM, la chiave per la loro applicazione su larga scala risiede nel ridurre i costi e l'ottimizzazione delle prestazioni. Allo stato attuale, la riduzione dei costi può essere ottenuta ottimizzando il sistema catalizzatore per ridurre i costi, utilizzando materiali di supporto altamente conduttivo e sostituendoli con membrane di scambio di protoni ad alte prestazioni.

I. Riduzione dei costi e ottimizzazione dell'elettrolizzatore PEM

1. Sviluppo e applicazione di elettrocatalizzatore a basso - nobile - metallo

①　Ridurre i costi di produzione
Riducendo il contenuto di metalli nobili (platino, iridio, rutenio) e migliorando l'efficienza del processo di preparazione, i costi di produzione di Elettrolizzatore PEM Gli elettrocatalizzatori possono essere ridotti, migliorando la competitività del mercato dei prodotti.

②　Migliorare la stabilità
La stabilità dell'elettrocatalizzatore di elettrolizer PEM può essere migliorata aggiungendo il doping di elementi non metallici e migliorando la struttura cristallina, rendendoli più stabili e affidabili durante l'uso effettivo.

③　Migliorare le prestazioni
Le prestazioni degli elettrocatalizzatori di elettrolizer PEM possono essere migliorate regolando l'attività elettrocatalitica dei metalli non nobili e aumentando la superficie specifica, riducendo la barriera di energia di attivazione della reazione e aumentando la velocità di reazione.

2.Design e preparazione di materiali di supporto altamente conduttivo

①　Migliorare la conduttività
La conduttività degli elettrocatalizzatori di elettrolizer PEM può essere migliorata selezionando materiali di supporto adeguati e aumentando l'area di contatto tra il catalizzatore e il materiale di supporto, riducendo la perdita di resistenza durante la reazione.

②　Aumentare la forza di supporto
La resistenza di supporto degli elettrocatalizzatori di elettrolizer PEM può essere aumentata migliorando la resistenza e la tenacità del materiale di supporto e migliorando il processo di preparazione, impedendo al catalizzatore di cracking o distacco durante la reazione.

③　. Regolazione della microstruttura
La microstruttura degli elettrocatalizzatori di elettrolizer PEM può essere regolata regolando la microstruttura del materiale di supporto e modificando il percorso di trasporto dei reagenti, ottimizzando ulteriormente i processi di trasporto e di reazione dei reagenti.

3. Optimizzazione e miglioramento della struttura della membrana di scambio di protoni
Al momento, sebbene molti produttori nazionali stiano ricercando membrane di scambio di protoni, la maggior parte delle applicazioni di grado industriale e dei progetti industriali si basano ancora su prodotti degli Stati Uniti e di altri paesi. Pertanto, è molto importante eseguire l'ottimizzazione, l'aggiornamento e la trasformazione delle membrane di scambio di protoni.

①　Membrana permeabile selettiva
La permeazione del gas può essere ridotta introducendo una membrana permeabile selettiva. Questa membrana consente solo al gas di reazione di passare attraverso il blocco della permeazione di altri gas.

②　Struttura sandwich
La permeazione del gas può essere ridotta modificando la struttura del sandwich. Ad esempio, può essere introdotto un cuscino poroso per dividere il PEM in più piccole regioni, riducendo la croce, sopra i prodotti a gas.

4. Coefficiente di diffusione GAS
La permeazione del gas può essere ridotta abbassando il coefficiente di diffusione del gas. Ciò può essere ottenuto aumentando la rigidità della catena polimerica, introducendo materiali di rinforzo e migliorando le condizioni di lavorazione.

Ⅱ. Ottimizzazione della composizione del liquame e miglioramento delle proprietà fisiche

1. Optimizzazione della composizione di liquami
Regola il catalizzatore, i componenti del vettore, i ionomeri e altri materiali aggiuntivi nel liquame in base ai requisiti per ottimizzare le sue prestazioni.

2. Approfondimento delle proprietà fisiche
La qualità del MEA può essere migliorata migliorando le proprietà fisiche come il diametro delle particelle, la reologia e il potenziale zeta nella sospensione.

3. Introduzione di funzioni aggiuntive
La durata della vita e l'affidabilità del MEA possono essere migliorate introducendo funzioni aggiuntive come gli antiossidanti e la riduzione degli agenti.

Ⅲ.impubblica e ottimizzazione delle misure tecnologiche di elaborazione MEA

1. Selezione dei metodi di rivestimento
Seleziona metodi di rivestimento appropriati come la deposizione elettrochimica, la spruzzatura ad ultrasuoni e la stampa di trasferimento in base ai requisiti per ottimizzare le prestazioni catalitiche del MEA.

2. Modifica delle attrezzature per rivestimento
Modifica l'attrezzatura di rivestimento esistente in base ai requisiti per raggiungere il rivestimento di rotolo, ecc. Per soddisfare le esigenze industriali.

3. Monitoraggio della qualità del film di rivestimento
Stabilire un sistema di ispezione della qualità del film per monitorare la qualità del film di rivestimento in tempo reale e implementare il controllo di feedback per garantire la qualità del MEA.