PEM 및 AEM 막 전극의 준비 과정 소개

막 전극 (무엇)는 AEM 전해저의 핵심 구성 요소입니다.PEM 전해저및 수소 연료 전지. 세 가지 생성물의 막 전극 조성은 일반적으로 양성자 교환 막/음이온 교환 막, 촉매 층 및 가스 확산 층을 포함하고; 가스 확산 층PEM 전해저Titanium Mesh, AEM 전해저의 메쉬는 니켈 메쉬로 대체됩니다.

막 전극 구조의 개략도

I. MEA 코어 구성 요소의 준비 과정

1. 양성자 교환 막

연료 전지에 사용되는 막 전극PEM 전해저일반적으로 사용합니다양성자 교환 막주로 퍼플 루오 술 폰 산 수지 막으로 만들어졌습니다. 보강 층을 갖는 퍼플 루오 설 폰산 수지 막의 생산 공정은 유사하다. 제품의 주요 차이점은 두께입니다. 연료 전지의 양성자 교환 막은PEM 전해저.

양성자 교환 막의 제조 과정은 일반적으로 이중 다이 헤드를 사용하여 먼저베이스 멤브레인에서 코팅을 만들고 보강 층을 부착 한 다음 수지 용액 층을 적용하고 건조시킨 다음 후속 처리를 수행하는 것입니다.

양성자 교환 막의 제조 과정

2. 음이온 교환 막

보강 층이없는 음이온 막의 제조 과정은 비교적 간단하다. 전통적인 주조 방법 외에도 코팅, 즉베이스 멤브레인에 직접 코팅 한 다음 평준화 한 다음 건조시킬 수 있습니다.

음이온 교환 막의 제조 과정

II. MEA 준비 과정

현재, 막 전극은 일반적으로 채택된다CCM공정, 즉, 촉매 슬러리는 양성자 교환 막/음이온 교환 막에 직접 증착된다. 이 프로세스 경로는 촉매의 이용률과 내구성을 어느 정도 향상시킵니다. 상용화가 높은 막 전극 공정 경로이며 대량 생산을 달성했습니다.

막 전극의 제조 과정의 첫 번째 단계는 펄프 링이다. 이 단계는 세 가지 제품과 비슷합니다. 펄프 핑 후, 코팅, 5- 인 1, 뜨거운 압박, 밀폐 검출 및 기타 공정이 수행됩니다. 둘 다양성자 교환 막음이온 막은 붓기의 특성을 가지며, 코팅은 일반적으로 전달 공정을 사용합니다. 즉, 슬러리는 먼저 전달 막에 적용된 다음 양성자 교환 막 또는 음이온 교환 막으로 옮겼습니다.

슬러리 준비 과정

PEM 전해기 막 전극 제조 CCM 공정

AEM 전해저 막 전극 제조 CCM 공정

AEM 막 전극 제조 공정에서, 음극 및 양극 촉매 층은 촉매, 친수성 물질/소수성 물질 및 이오노머로 만들어진 슬러리이다. 촉매는 귀금속 PGM 및 음극의 몰리브덴 이황화 및 양극에 대한 니켈-아이언 층 이중 히드 록 사이드와 같은 비 배정 금속 촉매를 포함한다.

또한, CCS 방법 인 AEM 전해저에 대한 막 전극에 대한 또 다른 제조 공정이 있으며, 여기서 촉매는 가스 확산 층 또는 다공성 수송 층과 같은 기판 상에 증착된다.

주요 공정은 다음과 같이 표현 될 수있다 : 캐소드 말단에서, 촉매 코팅은 탄소 천에 증착되고, 애노드 말단에서, 촉매 코팅은 니켈 폼에 증착 될 수 있으며, 이는 스프레이 또는 슬릿 압출에 의해 적용될 수있다; 코팅이 적용된 후, 탄소 천, 니켈 폼 및 음이온 막을 분배하여 막 전극을 수득하여 함께 쌓아줍니다.

CCS 방법은 제조 공정을 쉽게 제어 할 수 있으며 고체적이고 안정적인 촉매 층을 형성합니다. CCM 방법은 촉매 층과 막 인터페이스 사이의 접촉을 개선하고 이온 전도도를 향상 시키지만, 촉매 층 구조는 불안정하여 이온 막의 안정성에 영향을 미치고 촉매 증착 공정 동안 막 표면이 변화 할 수있다. 실제 생산 프로세스는 응용 프로그램 시나리오에 따라 적절한 프로세스 경로를 선택할 수 있습니다.