www.pemzhiqing.com电解水制氢应该是最‘捷径’的方法,水资源丰富,水中只含氢和氧,制出的氢和氧纯度高,氢和氧都是工业重要原料。
传统的电解水制氢方法耗电太多,体积大,运行维护较复杂。
质子交换膜’电解水制氢(PEM技术) 传统的电解水制氢方法有几个特点,阳极、阴极采用贵金属复合催化剂。该方法简单,工艺成熟,可是成本太高。
PEM技术,水中的氢离子穿过质子交换膜与电子结合成为氢原子,氢原子相互结合形成氢分子。这项技术可以在中、高电流和高电压下工作,启停快速方便,在工业制氢中该技术占据了重要的位置。 水电解制氢设备
下面是关于PEM技术的工作原理示意图。
PEM水电解槽主要部件由内到外依次是质子交换膜、阴阳极催化层、阴阳极气体扩散层、阴阳极端板等。其中扩散层、催化层与质子交换膜组成膜电极,是整个水电解槽物料传输以及电化学反应的主场所,膜电极特性与结构直接影响PEM水电解槽的性能和寿命。
目前所用的‘质子交换膜’多为‘全氟磺酸膜’,制备工艺复杂,长期被美国和日本企业垄断,质子交换膜价格高达几百~几千美元/m2。现在,国内和国外都在重点攻关新材料,希望降低成本。 交换膜降低成本很重要。现在的研究方向在于,‘改性全氟磺酸质子交换膜’、有机/无机纳米复合质子交换膜’和‘无氟质子交换膜’。 电催化剂降低成本也很重要。电催化剂一直处于强酸性环境下,易发生腐蚀、团聚、流失等问题,现在一般使用‘钯金’(也就是‘铂金’),开发适应酸性环境的非贵金属析氢催化剂成为研究热点。 膜电极降低成本也很重要。现在主流的制备方法是,将催化剂活性组分直接涂覆在质子交换膜两侧。 我国也在独自研究关于PEM技术的新材料。我国准备大力发展PEM制氢技术。特别是大力发展可再生能源(风、光、水电能)制氢,这是绿色低碳制氢方式。有了大量的灵活可用的氢,不仅可远距离调节用氢的能源需要,而且能调节电网电网用电的波动性。PEM制氢设备