PEM 물 전기 분해 수소 생산 막 전극의 분석

1. 수소 생산물 전기 분해

수질 전기 분해에 의한 수소 생산은 직류의 작용 하에서 물 분자가 산소와 수소로 분해되는 것을 말한다.전해저각기.

기술적 수준에서, 물 전기 분해에 의한 수소 생산은 주로 알칼리성 물 전기 분해 (AWE)로 나뉩니다.양성자 교환 막물 전기 분해 (PEMWE), 고체 중합체 음이온 교환 막 전기 분해 (AEMW) 및 고체 산화물 (SOEC) 물 전기 분해.

2. PEM 수소 생산 기술 분석

PEM 수소 생산 전해저의 주요 구성 요소는 다음과 같습니다.양성자 교환 막, 양극 및 음극 촉매층, 양극 및 음극 전류 수집 층, 양극 및 음극 단지 등은 내부에서 외부로 (도 1에 도시 된 바와 같이).

그림 1 PEMWE 도식 다이어그램

촉매 층 및양성자 교환 막전체 전해저에서 재료 전달 및 전기 화학 반응의 주요 장소 인 막 전극을 구성합니다. 막 전극의 특성과 구조는 Pemwe 전해저의 성능과 수명에 직접적인 영향을 미칩니다.

PEM은 다른 수질 전기 분해 기술과 비교하여 크기가 적고 효율성이 높은 고전류 밀도에서 작동 할 수 있습니다. 생성 된 수소의 순도는 99.9999%까지 높을 수 있으며, Pemwe는 넓은 전력 하중 (5 ~ 200%)을 달성 할 수 있으며 재생 가능 에너지 발전 시스템과 우수한 결합을 갖습니다.

따라서 Pemwe는 개발 전망이 뛰어난 녹색 수소 생산 기술 경로입니다. 동시에, 석유 정제, 화학 산업 및 철강과 같은 탄소 집약 산업은 PEM 물 전기 분해 수소 생산에 중요한 응용 시나리오이기도합니다.

3. 나머지막 전극

촉매의 성능에 의해 영향을받는 것 외에도, 막 전극의 성능은 또한 막 전극 제조 공정에 의해 크게 영향을 받는다. 상이한 촉매 층 기판에 따르면, 막 전극 제조 방법은 전기 화학 증착 (ECD), 촉매 코팅 막 (CCM) 및 촉매 코팅 기판 (CCS)을 포함한다.

전기 화학적 증착 방법은 귀금속 전구체를 양성자 교환 막의 양쪽으로 줄이는 것입니다. CCS 방법은 전달 멤브레인의 촉매 활성 성분을 직접 코팅하여이를 양쪽으로 전달합니다.양성자 교환 막CCM 방법은 핫 프레스를 통해 양성자 교환 막의 양쪽에 촉매 활성 성분을 직접 코팅합니다.

CCS 방법과 비교하여, CCM 방법은 촉매와 막 사이의 더 나은 결합을 가지며, 막과 촉매 층 사이의 양성자 전달 저항을 감소시키고, 막 전극 제조를위한 주류 방법이다. CCS 방법 및 CCM 방법에 기초하여, 분무 방법 및 코팅 방법은 연구 핫스팟이되고 적용 가능성을 갖도록 개발되었다.

새로운 준비 방법은 다중 방향 및 각도에서 막 전극 구조를 개선하고, 촉매 층에서 촉매 입자의 무작위 적층과 같은 전통적인 막 전극 및 무질서한 기공 분포와 같은 전통적인 막 전극의 구조적 결함을 극복하고, 가스 확산 층에서의 무질서한 기공 분포, 3- 포스 페이스의 질량 전달 용량을 향상시키고, 첨가 속도를 향상시킨다. 막 전극의 전기 화학적 성능.