PEM电解水制氢PEM(Proton exchange membrane)是质子交换膜电解水技术的简称。
和碱性电解水制氢技术不同,PEM电解水制氢技术使用质子交换膜作为固体电解质替代了碱性电解槽使用的隔膜和液态电解质(30%的氢氧化钾溶液或26%氢氧化钠溶液),并使用纯水作为电解水制氢的原料,避免了潜在的碱液污染和腐蚀问题。
PEM电解槽运行时,水分子在阳极侧发生氧化反应,失去电子,生成氧气和质子。随后,电子通过外电路转导至阴极,质子在电场的作用下,通过质子交换膜传导至阴极,并在阴极侧发生还原反应,得到电子生成氢气,反应后的氢气和氧气将通过阴阳极的双极板收集并输送。
PEM电解水制氢技术
和碱性电解水制氢技术相比,PEM电解水制氢技术具有电流密度大、氢气纯度高、响应速度快等优点。由于PEM电解槽使用纯水作为电解原料,产生的氢气中不会带入碱雾,有利于提升氢气品质。PEM电解槽的产氢纯度通常在99.999%左右。
在PEM制氢技术中,电化学反应的核心场所——电解槽中的催化剂、膜电极材料是技术突破口。由扩散层、催化层、质子交换膜组成三合一结构的有序膜电极生产工艺,较普通膜电极提升了活性面积提升了50%以上。
质子交换膜的气体渗透率低,这有助于避免氢气和氧气的气体交叉渗透现象。PEM电解槽无需严格控制膜两侧压力,具有快速启动停止和快速功率调节响应的优势,适用于可再生能源发电波动性输入。PEM制氢设备 水电解制氢设备