수소연료전지 원자로 핵심 부품 및 소재

1. 멤브레인 전극 어셈블리

막전극은 반응기의 핵심으로 컴퓨터의 CPU와 유사하며 반응기의 최대 성능과 수명, 비용을 결정한다.막전극 모듈은 양성자 교환막, 촉매, 기체확산층(기체확산층)으로 구성된다.주요 성능 지표에는 단위 표면적당 전력 출력(전력 밀도), 금 수요(단위 전력 출력당 백금 양), 수명 및 비용이 포함됩니다.2세대 생산 기술인 촉매 코팅(CCM) 기술은 막 전극 생산에 사용되며 Roll-to-Rioll 연속 고속 생산 능력을 갖추고 있습니다.

(1) 양성자 교환막(PEM) 양성자 교환막은 양성자 교환막 연료 전지(PEMFC)의 핵심 구성 요소이며 고분자 전해질막의 일종으로 현재 양성자 교환막의 주류 추세는 퍼플루오로술폰산 강화 복합막, 양성자 교환막은 점차적으로 얇아지는 경향이 있으며, 수십 미크론에서 10 미크론으로, 양성자 이동의 옴 분극을 감소시켜 더 높은 성능을 달성합니다.

(2) 촉매 수소연료전지 반응기에서 수소의 산화반응과 전극에서의 산소의 환원반응은 주로 촉매에 의해 조절된다.촉매는 수소연료전지의 활성화 분극화에 영향을 미치는 주요 인자로 수소연료전지의 핵심소재로 꼽힌다.현재 Pt/C는 탄소 분말(예: XC-72) 캐리어에 분산된 Pt 나노입자로 구성된 적재된 촉매인 연료 전지에서 일반적으로 사용되는 촉매입니다. (3) 기체확산층 기체확산층(GDL)은 탄소섬유 기재층과 탄소 미세다공층으로 구성되며, 유동장과 멤브레인 전극 사이에 위치한다.GDL의 주요 기능은 반응에 관여하는 가스와 생성된 물에 대한 수송 채널을 제공하고 멤브레인 전극을 지지하는 것입니다.따라서 GDL은 우수한 기계적 강도, 적절한 기공 구조, 우수한 전기 전도성 및 높은 안정성을 가져야 합니다.

2. 바이폴라 플레이트원자로의 핵심 구조 부품인 양극판은 가스를 고르게 분배하고 물을 배출하며 열과 전기를 전도하는 역할을 하며 전체 연료전지 중량의 약 60%, 비용의 약 20%를 차지한다.그 성능은 배터리의 출력 전력과 수명에 직접적인 영향을 미칩니다.바이폴라 판재는 탄소와 금속 기재로 나뉘고, 탄소 기재는 흑연 판과 복합 필름 탄소 판 두 가지 범주로 나뉩니다.

흑연 분리판은 일반적으로 비 다공성 흑연 판 또는 탄소 판을 기본 재료로 사용하며 CNC 공작 기계를 사용하여 유동 가공, 국내 흑연 분리판 기술은 최근 몇 년 동안 매우 빠르게 발전했으며 기술 수준은 외국과 비슷합니다. , 그러나 두께는 일반적으로 2mm 이상입니다.외국의 복합 필름 압축 탄소판은 금속판과 동일한 부피 전력 밀도로 0.8mm 시트 기술을 돌파했습니다.