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高性能的膜电极具有以下特点:
(1)能够最大限度减小气体的传输阻力,使得反应气体顺利由扩散层到达催化层发生电化学反应。
(2)形成良好的离子通道,降低离子传输的阻力。
(3)形成良好的电子通道。
(4)气体扩散电极应该保证良好的机械强度及导热性。
(5)膜具有高的质子传导性。
该质子交换膜是夹在两电极之间,催化剂嵌入在他们之间。电极相对质子交换膜是绝缘的。 这两个电极分为阳极和阴极。
该质子交换膜是质子渗透膜,它是绝缘的。通过这个绝缘膜运输质子从阳极向阴极,电子则从导电的路径运输到阴极。如杜邦公司(Dupont),Dow and E-TEK 都在生产质子交换膜PEMs。 杜邦公司的PEM商标名称 "Nafion" 。 该公司使用的Nafion质子交换膜有Nafion 112 , 115 , 117 , 105 。
电极是热压在PEM上的 。常用的电极材料,包括碳纤维、东丽(Toray)碳纤维纸。E-TEK生产的碳纤维称为ELAT,它能最大化把气体运输到PEM,而把水脱离PEM。elat中嵌入贵金属催化剂,可以作为电极。铂是一种最常用的催化剂,但是其他铂族金属也常常使用。钌和铂往往一起使用,如果CO作为电化学反应的产物,它会破坏质子交换膜和影响燃料电池的效率。由于稀土金属成本高昂,以开发低成本的催化剂材料成为热门研究。正是由于这些高成本因素,成为了推广燃料电池的障碍。
在实际应用当中可以根据设计的需要将多个单电池组合成为燃料电池电堆以满足不同大小功率输出的需要。
氢气通过阳极极板上的气体流场到达阳极,通过电极上的扩散层到达阳极催化层,吸附在阳极催化剂层,氢气在催化剂铂的催化作用下分解为2个氢离子,即质子H+,并释放出2个电子。这一过程称为氢的阳极氧化过程,
阳极上发生的反应为:
H2=2H++2e
在电池的另一端,氧气或空气通过阴极极板上的气体流场到达阴极,通过电极上的扩散层到达阴极催化层,吸附在阴极催化层,同时,氢离子穿过电解质到达阴极,电子通过外电路也到达阴极。在阴极催化剂的作用下,氧气与氢离子和电子发生反应生成水,这一过程称为氧的阴极还原过程,
阴极上发生的反应为:
1/2O2+2H++2e = H2O
总的化学反应式为:
H2+1/2O2=H2O
与此同时,电子在外电路的连接下形成电流,通过适当连接可以向负载输出电能,生成的水通过电极随反应尾气排出。
楼上回答的都不对。氢电极只是标准电极,我们人为的把它的电位定为“0”,以此来比较出其它电极电位的大小。电化学科研中,常用的参比电极是甘汞电极,因为它的制备比较容易(简单)。25摄氏度下c的电极电位数据...
燃料电池膜电极的性能很不错的哦,具体是: 1.清洁环保,产物是水. 2.容易持续通氢气和氧气,产生持续电流. 3.能量转换率较高,超过80%(普通燃烧能量转换率30%多). 4.可以组合为...
1、DO溶氧电极 应用极谱式原理,以铂金(Pt)作阴极,Ag/AgCl作阳极,电解液为0.1M氯化钾(KCl),测量时,在阳极和阴极间加上0.68V的极化电压,氧通过渗透膜在阴极消耗,透过膜...
DFAFC膜电极组件阳极催化层结构的设计
设计了混合单催化层[m(PtRu)∶m(Pd)=1∶1]、双催化层[m(PtRu)∶m(Pd)=1∶1]和三层催化层[m(PtRu)∶m(Pd)∶m(PtRu)=1∶2∶1]等阳极催化层结构的膜电极组件(MEA),催化剂总载量均为8 mg/cm2。混合单催化层和三层催化层可提高直接甲酸燃料电池(DFAFC)的稳定性和燃料利用率。以2 mol/L甲醇+10 mol/L甲酸为燃料,三层催化层MEA的峰值功率密度从以10 mol/L甲酸为燃料的36.6 mW/cm2提高到43.1 mW/cm2,放电电压从0.44 V提高到0.45 V。
PVC膜电极与玻璃膜电极测定血液pH性能比较
PVC膜pH电极具有阻抗低,容易制备和价廉等优点,本文比较了PVC膜和玻璃电极测定血液和QC标准的pH测定结果,两者之间没有显著性差异。
1、 把膜片拼装在一起形成一个膜组件,特别注意的是,膜片与膜片之间间距要足够大,有效距离要大于100mm(轴心距大于140mm),如果膜片本身膜丝密度大,那么有效间距要适当放宽,这样做的目的是保持冲洗气流顺畅到达顶部膜丝,也可以减少膜丝之间的板结和截留物,减少膜组件的清洗频率;
2、 膜片横向和竖向装都可以,具体取决于安装的空间;横向装时,膜丝保持微下垂,下垂幅度保持在10mm,也可以这样说,在保证膜丝不受拉力的前提下,尽量直,这样膜丝和膜丝之间就不会留有太多的杂物;
3、 不能把膜组件做的很大,因为太大的膜组件,其安装密度就会大,同样的搅拌空气量对它来讲却显不足,而且在膜片上积累很多包裹物的时候,就需要对膜片进行喷洗,用高压水枪或自来水,安装太密会让你很难冲到内层膜片,建议单个膜组件处理量不要超过1.5m3/hr;
《膜组件及装置型号命名(GB/T 20502-2006)》由中国标准出版社出版。
《中华人民共和国海洋行业标准:超滤膜及其组件(HY/T 112-2008)》由中国标准出版社出版。2100433B