中文名 | 膜電極組件 | 外文名 | Membrane Electrode Assembly |
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其他名稱 | 膜電極 |
高性能的膜電極具有以下特點:
(1)能夠最大限度減小氣體的傳輸阻力,使得反應(yīng)氣體順利由擴散層到達(dá)催化層發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)。
(2)形成良好的離子通道,降低離子傳輸?shù)淖枇Α?
(3)形成良好的電子通道。
(4)氣體擴散電極應(yīng)該保證良好的機械強度及導(dǎo)熱性。
(5)膜具有高的質(zhì)子傳導(dǎo)性。
該質(zhì)子交換膜是夾在兩電極之間,催化劑嵌入在他們之間。電極相對質(zhì)子交換膜是絕緣的。 這兩個電極分為陽極和陰極。
該質(zhì)子交換膜是質(zhì)子滲透膜,它是絕緣的。通過這個絕緣膜運輸質(zhì)子從陽極向陰極,電子則從導(dǎo)電的路徑運輸?shù)疥帢O。如杜邦公司(Dupont),Dow and E-TEK 都在生產(chǎn)質(zhì)子交換膜PEMs。 杜邦公司的PEM商標(biāo)名稱 "Nafion" 。 該公司使用的Nafion質(zhì)子交換膜有Nafion 112 , 115 , 117 , 105 。
電極是熱壓在PEM上的 。常用的電極材料,包括碳纖維、東麗(Toray)碳纖維紙。E-TEK生產(chǎn)的碳纖維稱為ELAT,它能最大化把氣體運輸?shù)絇EM,而把水脫離PEM。elat中嵌入貴金屬催化劑,可以作為電極。鉑是一種最常用的催化劑,但是其他鉑族金屬也常常使用。釕和鉑往往一起使用,如果CO作為電化學(xué)反應(yīng)的產(chǎn)物,它會破壞質(zhì)子交換膜和影響燃料電池的效率。由于稀土金屬成本高昂,以開發(fā)低成本的催化劑材料成為熱門研究。正是由于這些高成本因素,成為了推廣燃料電池的障礙。
在實際應(yīng)用當(dāng)中可以根據(jù)設(shè)計的需要將多個單電池組合成為燃料電池電堆以滿足不同大小功率輸出的需要。
氫氣通過陽極極板上的氣體流場到達(dá)陽極,通過電極上的擴散層到達(dá)陽極催化層,吸附在陽極催化劑層,氫氣在催化劑鉑的催化作用下分解為2個氫離子,即質(zhì)子H+,并釋放出2個電子。這一過程稱為氫的陽極氧化過程,
陽極上發(fā)生的反應(yīng)為:
H2=2H++2e
在電池的另一端,氧氣或空氣通過陰極極板上的氣體流場到達(dá)陰極,通過電極上的擴散層到達(dá)陰極催化層,吸附在陰極催化層,同時,氫離子穿過電解質(zhì)到達(dá)陰極,電子通過外電路也到達(dá)陰極。在陰極催化劑的作用下,氧氣與氫離子和電子發(fā)生反應(yīng)生成水,這一過程稱為氧的陰極還原過程,
陰極上發(fā)生的反應(yīng)為:
1/2O2+2H++2e = H2O
總的化學(xué)反應(yīng)式為:
H2+1/2O2=H2O
與此同時,電子在外電路的連接下形成電流,通過適當(dāng)連接可以向負(fù)載輸出電能,生成的水通過電極隨反應(yīng)尾氣排出。
樓上回答的都不對。氫電極只是標(biāo)準(zhǔn)電極,我們?nèi)藶榈陌阉碾娢欢椤?”,以此來比較出其它電極電位的大小。電化學(xué)科研中,常用的參比電極是甘汞電極,因為它的制備比較容易(簡單)。25攝氏度下c的電極電位數(shù)據(jù)...
燃料電池膜電極的性能很不錯的哦,具體是: 1.清潔環(huán)保,產(chǎn)物是水. 2.容易持續(xù)通氫氣和氧氣,產(chǎn)生持續(xù)電流. 3.能量轉(zhuǎn)換率較高,超過80%(普通燃燒能量轉(zhuǎn)換率30%多). 4.可以組合為...
1、DO溶氧電極 應(yīng)用極譜式原理,以鉑金(Pt)作陰極,Ag/AgCl作陽極,電解液為0.1M氯化鉀(KCl),測量時,在陽極和陰極間加上0.68V的極化電壓,氧通過滲透膜在陰極消耗,透過膜...
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設(shè)計了混合單催化層[m(PtRu)∶m(Pd)=1∶1]、雙催化層[m(PtRu)∶m(Pd)=1∶1]和三層催化層[m(PtRu)∶m(Pd)∶m(PtRu)=1∶2∶1]等陽極催化層結(jié)構(gòu)的膜電極組件(MEA),催化劑總載量均為8 mg/cm2?;旌蠁未呋瘜雍腿龑哟呋瘜涌商岣咧苯蛹姿崛剂想姵?DFAFC)的穩(wěn)定性和燃料利用率。以2 mol/L甲醇+10 mol/L甲酸為燃料,三層催化層MEA的峰值功率密度從以10 mol/L甲酸為燃料的36.6 mW/cm2提高到43.1 mW/cm2,放電電壓從0.44 V提高到0.45 V。
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PVC膜pH電極具有阻抗低,容易制備和價廉等優(yōu)點,本文比較了PVC膜和玻璃電極測定血液和QC標(biāo)準(zhǔn)的pH測定結(jié)果,兩者之間沒有顯著性差異。
1、 把膜片拼裝在一起形成一個膜組件,特別注意的是,膜片與膜片之間間距要足夠大,有效距離要大于100mm(軸心距大于140mm),如果膜片本身膜絲密度大,那么有效間距要適當(dāng)放寬,這樣做的目的是保持沖洗氣流順暢到達(dá)頂部膜絲,也可以減少膜絲之間的板結(jié)和截留物,減少膜組件的清洗頻率;
2、 膜片橫向和豎向裝都可以,具體取決于安裝的空間;橫向裝時,膜絲保持微下垂,下垂幅度保持在10mm,也可以這樣說,在保證膜絲不受拉力的前提下,盡量直,這樣膜絲和膜絲之間就不會留有太多的雜物;
3、 不能把膜組件做的很大,因為太大的膜組件,其安裝密度就會大,同樣的攪拌空氣量對它來講卻顯不足,而且在膜片上積累很多包裹物的時候,就需要對膜片進行噴洗,用高壓水槍或自來水,安裝太密會讓你很難沖到內(nèi)層膜片,建議單個膜組件處理量不要超過1.5m3/hr;
《膜組件及裝置型號命名(GB/T 20502-2006)》由中國標(biāo)準(zhǔn)出版社出版。
《中華人民共和國海洋行業(yè)標(biāo)準(zhǔn):超濾膜及其組件(HY/T 112-2008)》由中國標(biāo)準(zhǔn)出版社出版。2100433B