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離子交換膜是一種含離子基團的、對溶液里的離子具有選擇透過能力的高分子膜。因為一般在應(yīng)用時主要是利用它的離子選擇透過性，所以也稱為離子選擇透過性膜。離子交換膜按功能及結(jié)構(gòu)的不同，可分為陽離子交換膜、陰離子交換膜、鑲嵌離子交換膜、聚電解質(zhì)復(fù)合物膜等類型。離子交換膜...

離子交換膜是具有離子交換性能的、由高分子材料制成的薄膜(也有無機離子交換股，但其使用尚不普通)。它與離子交換樹脂相似，都是在高分子骨架上連接一個活性基團，但作用機理和方式、效果都有不同之處。當前市場上離子交換膜種類繁多，也沒有統(tǒng)一的分類方法。一般按膜的宏觀結(jié)構(gòu)...

隨著日益增長的低碳減排需求，氫的綠色制取技術(shù)受到普遍重視，利用可再生能源進行電解水制氫是目前眾多氫氣來源方案中碳排放較低的工藝。本文梳理了氫能需求和規(guī)劃的進展、電解水制氫的示范項目情況，重點分析了電解水制氫技術(shù)，涵蓋技術(shù)分類、堿水制氫應(yīng)用、質(zhì)子交換膜（PEM）...

質(zhì)子交換膜電解水可普遍應(yīng)用于燃料電池、電解水、氯堿工業(yè)等領(lǐng)域。PEM燃料電池及電解水發(fā)展迅速，國內(nèi)外市場都呈現(xiàn)出較快的需求增長和廣闊的發(fā)展前景。從2011年到2019年，PEM燃料電池出貨量占比從44.9%進一步提升至82.7%，氫健康可見，全球PEM燃料電池...

分析氧反應(yīng)（OER）在水分解，CO2還原和可再生電燃料電池等各種電化學系統(tǒng)的陽極反應(yīng)中起著關(guān)鍵作用。質(zhì)子交換膜水電解槽（PEMWE）技術(shù)由于運行電流密度更大，產(chǎn)生氫氣純度更高，可利用間歇性可再生能源等優(yōu)勢吸引了普遍的研究及應(yīng)用.OER動力學遲緩、貴金屬電極材料...

過去5年電解槽成本已下降了40%，但是投資和運行成本高仍然是PEM水電解制氫亟待解決的主要問題，這與目前析氧、析氫電催化劑只能選用貴金屬材料密切相關(guān)。為此降低催化劑與電解槽的材料成本，特別是陰、陽極電催化劑的貴金屬載量，提高電解槽的效率和壽命，是PEM水電解制...

PEM水電解制氫已步入商業(yè)化早期，制約技術(shù)大規(guī)模發(fā)展的瓶頸在于膜電極選用被少數(shù)廠家壟斷的質(zhì)子交換膜，陰、陽極催化劑材料需采用貴金屬以及電解能耗仍然偏高。解決上述難題是PEM水電解制氫技術(shù)進一步發(fā)展與推廣的關(guān)鍵。為此發(fā)展新型水電解技術(shù)成為新趨勢，基于融合堿性水電...

PEM水電解槽采用PEM傳導(dǎo)質(zhì)子，隔絕電極兩側(cè)的氣體，避免AWE使用強堿性液體電解質(zhì)所伴生的缺點。PEM水電解槽以PEM為電解質(zhì)，以純水為反應(yīng)物，加之PEM的氫氣滲透率較低，產(chǎn)生的氫氣純度高，但需脫除水蒸氣；電解槽采用零間距結(jié)構(gòu)，歐姆電阻較低，明顯提高電解過程...

2020年9月，在第七十五屆大會一般性辯論上，氫健康中國提出力爭20３0年實現(xiàn)碳達峰、20６0年實現(xiàn)碳中和的目標。在實現(xiàn)目標的過程中，氫能的應(yīng)用除了可以減少碳排放、助力碳達峰，還可以通過氫與二氧化碳反應(yīng)制成有機化學品，實現(xiàn)碳中和。氫能在能源供給側(cè)和消費終端轉(zhuǎn)型...

提高膜的含水量，可使膜的導(dǎo)電能力增加，但由于膜的溶脹會合螈選擇性下降，一般膜的含水量約為20%－40%左右。導(dǎo)電性（膜電阻）一般用電導(dǎo)率或電阻率表示，也常用膜面電阻即單位膜面積的電阻表示。對電阻的表示因用途而異。一般講，在不影響其他性能的情況下電阻越小越好，以...

電解水通常是指含鹽（如硫酸鈉，食鹽不可以，會生成氯氣）的水經(jīng)過電解之后所生成的產(chǎn)物。電解過后的水本身是中性，可以加入其他離子，或者可經(jīng)過半透膜分離而生成兩種性質(zhì)的水。其中一種是堿性離子水，另一種是酸性離子水。以氯化鈉為水中所含電解質(zhì)的電解水，在電解后會含有氫氧...

離子交換膜的性能是多方面的,必須根據(jù)膜的電化學性能、化學性能和物理力學性能對膜進行綜合評價分析。一般商品膜常提供以下性能指標。1、交換容量交換容量是離子交換膜的關(guān)鍵參數(shù),其單位為mmol/g。一般交換容量高的膜，選擇透過性好，導(dǎo)電能力也強。但是由于活性基團一般...

雙極膜是一種新型離子交換復(fù)合膜，它通常由陽離子交換層和陰離子交換層復(fù)合而成，用荷有不同電荷密度、厚度和性能的膜材料在不同的復(fù)合條件下，可制成不同性能和用途的雙極膜，這些用途較基本的原理是雙極膜界面層的水分子在反向加壓時的離解(又稱雙極膜水解離)，即將水分解成氫...

質(zhì)子交換膜(ProtonExchangeMembrane，PEM)是質(zhì)子交換膜燃料電池（ProtonExchangeMembraneFuelCell，PEMFC）的重點部件，對電池性能起著關(guān)鍵作用。它不只具有阻隔作用，還具有傳導(dǎo)質(zhì)子的作用。全質(zhì)子交換膜主要用氟...

質(zhì)子交換膜制作困難、成本高，全氟物質(zhì)的合成和磺化都非常困難，而且在成膜過程中的水解、磺化容易使聚合物變性、降解，使得成膜困難，導(dǎo)致成本較高；對溫度和含水量要求高，膜的較佳工作溫度為70～90℃，超過此溫度會使其含水量急劇降低，導(dǎo)電性迅速下降，阻礙了通過適當提高...

離子交換膜的均相膜電化學性能較為優(yōu)良，但力學性能較差，常需其他纖維來增強。非均相膜的電化學性能比均相膜差，而力學性能較優(yōu)，由于疏水性的高分子成膜材料和親水性的離子交換樹脂之間粘結(jié)力弱，常存在縫隙而影響離子選擇透過性。水在膜中的滲透率就是離子在透過膜時帶過去的水...

質(zhì)子交換膜的MEA是發(fā)電機的重要部分，是影響發(fā)電機性能、能量密度分布和工作壽命的關(guān)鍵因素。高氣體滲透性，反應(yīng)區(qū)必須透氣。催化劑分布均勻，與氣體分子接觸良好。氣體所到之處需要有催化劑粒子，即催化劑必須分布在能接觸到氣體分子的表面。高質(zhì)子傳導(dǎo)性。催化劑必須與陽離子...

離子交換膜是具有離子交換性能的、由高分子材料制成的薄膜(也有無機離子交換股，但其使用尚不普通)。它與離子交換樹脂相似，都是在高分子骨架上連接一個活性基團，但作用機理和方式、效果都有不同之處。當前市場上離子交換膜種類繁多，也沒有統(tǒng)一的分類方法。一般按膜的宏觀結(jié)構(gòu)...

質(zhì)子交換膜(ProtonExchangeMembrane，PEM)是質(zhì)子交換膜燃料電池（ProtonExchangeMembraneFuelCell，PEMFC）的重點部件，對電池性能起著關(guān)鍵作用。它不只具有阻隔作用，還具有傳導(dǎo)質(zhì)子的作用。全質(zhì)子交換膜主要用氟...

質(zhì)子交換膜的分類根據(jù)氟含量，可以將質(zhì)子交換膜分為全氟質(zhì)子交換膜、部分氟化聚合物質(zhì)子交換膜、非氟聚合物質(zhì)子交換膜、復(fù)合質(zhì)子交換膜4類。其中，由于全氟磺酸樹脂分子主鏈具有聚四氟乙烯的結(jié)構(gòu)，因而帶來優(yōu)良的熱穩(wěn)定性、化學穩(wěn)定性和較高的力學強度；聚合物膜壽命較長，同時由...

不同催化材料的陽極過電勢通常為200～500ｍＶ。在高電位、氧化、酸性環(huán)境下氫健康，PEM電解槽對陽極催化劑材料的要求極為苛刻，能滿足該要求的催化材料但限于某些貴金屬。通常，活性越高的金屬，其在水電解過程中越容易溶解，穩(wěn)定性越差。例如：從金屬活性角度來講，金屬...

氫氣比重小、擴散快，其導(dǎo)熱系數(shù)是空氣的８.4倍，因此常被用作發(fā)電機組的冷卻劑，可以大幅降低風摩擦損耗，對于1ＧＷ的發(fā)電機組，氫氣純度每提高1％，可以節(jié)約22８ｋＷ的能源。與ALK技術(shù)對比，PEM水電解制氫技術(shù)啟停速度快、負荷波動范圍廣、產(chǎn)氫壓力高，尤其適合利用...

陰離子交換膜（AEM）水電解、堿性水電解（ALK）以及高溫固體氧化物（SOEC）水電解等4種水電解制氫技術(shù)的性能對比。氫健康可知：在各種水電解制氫技術(shù)中，AEM技術(shù)成熟度低，目前還無法實現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用，但是由于其不使用貴金屬催化劑，同時兼具PEM和ALK制氫的優(yōu)...

氫燃料電池車被視為新能源汽車的下一個風口。質(zhì)子交換膜作為氫燃料電池中心部件，其質(zhì)量好壞直接影響電池的使用壽命。從價值量看，氫能源燃料電池中成本占比較高的自然是燃料電池電堆，其次是儲氣瓶，而在燃料電池堆中，氫健康有個關(guān)鍵材料，那就是質(zhì)子交換膜，且成本占到了28%...

作為媒介氫氣促進可再生能源時空再分布，助力電力系統(tǒng)與難以深度脫碳的工業(yè)、建筑和交通運輸部門建立起產(chǎn)業(yè)聯(lián)系，不斷豐富氫氣的應(yīng)用場景。這也為PEM水電解制氫技術(shù)帶來巨大的發(fā)展空間。相比PEM水電解，AEM水電解選用固體聚合物陰離子交換膜作為隔膜材料，膜電極催化劑、...

隨著可再生能源發(fā)電裝機容量不斷上升、比例不斷增加、可再生能源電力價格不斷下降；同時，結(jié)合碳稅、碳交易等利好政策，水電解制氫的經(jīng)濟性將明顯提高；而且，利用可再生能源電力的水電解制氫具備幾乎碳零排放的優(yōu)勢，因此在各種制氫方式中，氫健康水電解制氫的占比將大幅提升，成...

PEMWE的組裝方法，實際運行條件，包括離聚物，膜，氣體擴散層，極板，催化劑層在內(nèi)的各個組分都是影響PEMWE性能的關(guān)鍵參數(shù).對各個組分的發(fā)展和應(yīng)用現(xiàn)狀進行綜述，同時對有實際應(yīng)用前景的催化劑進行分析，包括負載型催化劑，銥/釕為主體的摻雜型催化劑。借助創(chuàng)新實驗方...

質(zhì)子交換膜與一般化學電源中使用的隔膜有很大不同，它不只是一種隔離陰陽極反應(yīng)氣體的隔膜材料，還是電解質(zhì)和電極活性物質(zhì)（電催化劑）的基底，即兼有隔膜和電解質(zhì)的作用；另外，PEM還是一種選擇透過性膜，在一定的溫度和濕度條件下具有可選擇的透過性，在質(zhì)子交換膜的高分子結(jié)...

陰離子交換膜是一類含有堿性活性基團，對陰離子具有選擇透過性的高分子聚合物膜，也稱為離子選擇透過性膜。陰離子交換膜由三個部分構(gòu)成：帶固定基團的聚合物主鏈即高分子基體（也稱基膜）、荷正電的活性基團（即陽離子）以及活性基團上可以自由移動的陰離子。在新型電能轉(zhuǎn)換裝置中...

復(fù)合膜是由均質(zhì)膜改性而來的，它利用均質(zhì)膜的樹脂與有機或無機物復(fù)合使其比均質(zhì)膜在某些功能方面得到強化。典型的包括：提高機械性能的復(fù)合膜。這種復(fù)合膜以多孔薄膜（如多孔PT?FE）或纖維為增強骨架浸漬全氟磺酸樹脂制成復(fù)合增強膜，在保證質(zhì)子傳導(dǎo)的同時，解決了薄膜的強度...