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在市場化進(jìn)程方面，堿水電解（AWE）作為較為成熟的電解技術(shù)占據(jù)著主導(dǎo)地位，尤其是一些大型項(xiàng)目的應(yīng)用。AWE采用氫氧化鉀（KOH）水溶液為電解質(zhì)，以石棉為隔膜，分離水產(chǎn)生氫氣和氧氣，效率通常在70%~80%。一方面，AWE在堿性條件下可使用非貴金屬電催化劑（如N...

PEM電解水的工作原理 PEM電解水設(shè)備使用離子導(dǎo)電的固態(tài)聚合物而不是電解液來進(jìn)行離子導(dǎo)通。 在兩個(gè)電極之間有電壓時(shí)，水分子中帶負(fù)電荷的氧會在催化劑的作用下，從而在陽極產(chǎn)生質(zhì)子，電子和O2。 H +離子通過質(zhì)子傳導(dǎo)聚合物流向陰極，在陰極吸收電子并變?yōu)橹行訦原子...

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)子交換膜電解水，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(jìn)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...

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(jìn)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(jìn)展、電解水制氫的示范項(xiàng)目情況，重點(diǎn)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）...

氫燃料電池車被視為新能源汽車的下一個(gè)風(fēng)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(jià)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，有個(gè)關(guān)鍵材料，那就是質(zhì)子交換膜，且成本占到了28%，從整...

PEM水電解制得的氫氣純度高，而且其制氫負(fù)荷可以實(shí)現(xiàn)在0～1之間智能連續(xù)自動化控制，因而PEM水電解制氫逐步取代了傳統(tǒng)的堿水制氫和氫氣瓶組等方式。由于氫氣可以大規(guī)模長時(shí)間存儲，相對于其他儲能方式，在時(shí)間尺度和規(guī)模尺度上均有明顯優(yōu)勢；結(jié)合可再生能源電力的波動性，...

聚二氟乙烯、離子交換膜可制成均質(zhì)膜和非均質(zhì)膜，使用壽命長短不一。聚二氟是因?yàn)殡x子交換膜和粒狀離子交換膜樹脂用于水處理領(lǐng)域。在結(jié)構(gòu)上，樹脂是粒狀。會有很大的不同。連接在骨架上的官能團(tuán)和官能團(tuán)上帶相反電荷的可交換離子為三重結(jié)構(gòu)，被樹脂吸附或與樹脂上的其他陽離子交換...

質(zhì)子交換膜由于鉑或鉑合金作為催化劑的主要問題是成本太高，由于Pt的價(jià)格高、資源匱乏，使得質(zhì)子交換膜燃料電池的成本居高不下，限制了大規(guī)模的應(yīng)用，需要進(jìn)一步降低鉑的載量。一種方法是尋找新的價(jià)格較低的非鉑，非貴金屬催化劑；另一種方法是改進(jìn)電極結(jié)構(gòu)，有效利用鉑催化劑，...

在技術(shù)層面，電解水制氫技術(shù)可分為堿性電解水制氫(ALK)、質(zhì)子交換膜電解水制氫(PEM)、固體氧化物電解水制氫(SOE)和陰離子交換膜電解水制氫（AEM）。其中，堿性電解水技術(shù)較為成熟，造價(jià)成本也較低；但是與可再生能源適配性較差。其中，堿性電解水技術(shù)較為成熟，...

雖然Ｉｒ陽極催化劑成本在整個(gè)電解槽成本中占比不大，但若未來PEM水電解制氫技術(shù)大規(guī)模普及，其需求量會大幅度上升。目前，全世界Ｉｒ產(chǎn)量少于9ｔ?ａ，因此在PEM水電解技術(shù)大規(guī)模應(yīng)用后，陽極催化劑的成本占比會逐漸提升。Ｉｒ資源儲量能否支撐整個(gè)PEM水電解制氫技術(shù)的...

對于負(fù)載催化劑，金屬-載體相互作用和基底的導(dǎo)電性至關(guān)重要。酸性O(shè)ER材料發(fā)展，并強(qiáng)調(diào)從機(jī)理分析性能提高.對金屬性質(zhì)(合金,單原子等)催化劑,氧化物(釕/銥氧化物,非貴金屬氧化物),金屬氧酸鹽類(鈣鈦礦,燒綠石,其它氧酸鹽類),其它無機(jī)金屬和非金屬材料進(jìn)行周到綜...

在酸性介質(zhì)中貴金屬Ru和Ir基催化劑具有優(yōu)異的活性和可應(yīng)用性,優(yōu)于其他鉑族金屬（如Rh、Pd和Pt）.盡可能多地暴露活性位點(diǎn)，提高本征活性，以盡量減少貴金屬消耗,同時(shí)兼顧長期運(yùn)行的穩(wěn)定性是催化劑設(shè)計(jì)必須面臨的問題。對于負(fù)載催化劑，金屬-載體相互作用和基底的導(dǎo)電...

質(zhì)子交換膜水電解器(PEMWE)技術(shù)在可再生能源的電催化制氫方面受到關(guān)注。它具有立即響應(yīng)、更高的質(zhì)子電導(dǎo)率、更低的歐姆損耗和氣體交叉率的優(yōu)點(diǎn)。借助創(chuàng)新的實(shí)驗(yàn)方法和先進(jìn)的表征技術(shù)，在揭示酸性介質(zhì)中動態(tài)OER的復(fù)雜性和開發(fā)高效穩(wěn)定的電催化劑方面取得了重要成果。本綜...

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

吸附氧化機(jī)理(AEM)和晶格氧反應(yīng)機(jī)理(LOM)是在酸性介質(zhì)中被認(rèn)為較合理的兩種機(jī)理。催化劑通過哪一機(jī)理發(fā)生催化反應(yīng),選擇單位點(diǎn)還是雙位點(diǎn)途徑和材料本身的電子結(jié)構(gòu)有著密切關(guān)系,結(jié)晶度好的氧化物幾乎沒有缺陷，傾向于采用AEM，在單個(gè)活性金屬位點(diǎn)上通過*OOH中間...

氫燃料電池車被視為新能源汽車的下一個(gè)風(fēng)口。質(zhì)子交換膜電解水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(jià)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，有個(gè)關(guān)鍵材料，那就是質(zhì)子交換膜電解水，且成本占到了...

我國將氫能作為戰(zhàn)略能源技術(shù)，給予持續(xù)的政策支持，推動產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。在政策、資金等多因素疊加催化下，近幾年國內(nèi)加氫站等基礎(chǔ)設(shè)施、產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵技術(shù)與裝備得到發(fā)展，形成長三角、珠三角、京津冀等氫能產(chǎn)業(yè)熱點(diǎn)區(qū)域。水電解制氫是指水分子在直流電作用下被解離生成氧氣和氫氣，分別...

通過O中間體，即O-O直接耦合途徑.而在具有豐富氧空位的無定形金屬氧化物和一些具有高金屬氧共價(jià)的鈣鈦礦中，晶格氧機(jī)理發(fā)生在遭受水親核攻擊的單個(gè)活性氧位點(diǎn)或通過兩個(gè)相鄰反應(yīng)晶格氧原子的直接耦合，產(chǎn)生的氧空位將被水分子或大量氧原子補(bǔ)充，同時(shí)由此產(chǎn)生的不飽和金屬位點(diǎn)...

我國將氫能作為戰(zhàn)略能源技術(shù)，給予持續(xù)的政策支持，推動產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。在政策、資金等多因素疊加催化下，近幾年國內(nèi)加氫站等基礎(chǔ)設(shè)施、產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵技術(shù)與裝備得到發(fā)展，形成長三角、珠三角、京津冀等氫能產(chǎn)業(yè)熱點(diǎn)區(qū)域。水電解制氫是指水分子在直流電作用下被解離生成氧氣和氫氣，分別...

在技術(shù)層面，電解水制氫技術(shù)可分為堿性電解水制氫(ALK)、質(zhì)子交換膜電解水制氫(PEM)、固體氧化物電解水制氫(SOE)和陰離子交換膜電解水制氫（AEM）。其中，堿性電解水技術(shù)較為成熟，造價(jià)成本也較低；但是與可再生能源適配性較差。其中，堿性電解水技術(shù)較為成熟，...

區(qū)別于堿性水電解制氫，PEM水電解制氫選用具有良好化學(xué)穩(wěn)定性、質(zhì)子傳導(dǎo)性、氣體分離性的全氟磺酸質(zhì)子交換膜電解水電解水作為固體電解質(zhì)替代石棉膜，能有效阻止電子傳遞，提高電解槽安全性。PEM水電解槽主要部件由內(nèi)到外依次是質(zhì)子交換膜電解水電解水、陰陽極催化層、陰陽極...

離子交換膜是一種選擇性透過的膜，比如陽離子交換膜，就只能有陽離子通過，陰離子就不行。離子交換膜的原理是通過成膜材料上面的基團(tuán)，通過對離子的結(jié)合和分離，形成一條條離子通道。比如質(zhì)子交換膜，通常會有一些易于質(zhì)子結(jié)合的強(qiáng)電解質(zhì)基團(tuán)，比如磺酸根，質(zhì)子很容易和基團(tuán)結(jié)合，...

對于負(fù)載催化劑，金屬-載體相互作用和基底的導(dǎo)電性至關(guān)重要。酸性O(shè)ER材料發(fā)展，并強(qiáng)調(diào)從機(jī)理分析性能提高.對金屬性質(zhì)(合金,單原子等)催化劑,氧化物(釕/銥氧化物,非貴金屬氧化物),金屬氧酸鹽類(鈣鈦礦,燒綠石,其它氧酸鹽類),其它無機(jī)金屬和非金屬材料進(jìn)行周到綜...

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...

質(zhì)子交換膜的電催化劑按作用部位可分為陰極催化劑和陽極催化劑兩類。質(zhì)子交換膜燃料電池的陽極反應(yīng)為氫的氧化反應(yīng)，陰極為氧的還原反應(yīng)。因氧的催化還原作用比氫的催化氧化作用更為困難，所以陰極是較關(guān)鍵的電極。對催化劑的要求是足夠的催化活性和穩(wěn)定性，陽極催化劑還應(yīng)具有抗C...

質(zhì)子交換膜燃料電池的工作溫度低于100℃，目前只有貴金屬催化劑對氫氣氧化和氧氣還原反應(yīng)表現(xiàn)出了足夠的催化活性?，F(xiàn)在所用的較有效催化劑是鉑或鉑合金催化劑，它對氫氣氧化和氧氣還原都具有非常好的催化能力，且可以長期穩(wěn)定工作。由于這種電池是在低溫條件下工作的，因此，提...

質(zhì)子交換膜的催化層可以分為常規(guī)憎水催化層、薄層親水催化層和超薄催化層。早期的催化層是常規(guī)的憎水催化層，厚度超過50um，主要是將鉑黑或碳載鉑催化劑和PTFE微?；旌虾?，經(jīng)絲網(wǎng)印刷、涂布和噴涂等方法涂覆到擴(kuò)散層上并經(jīng)熱處理制得。催化層中的PTFE提供了氣體擴(kuò)散通...

質(zhì)子交換膜的電催化劑按作用部位可分為陰極催化劑和陽極催化劑兩類。質(zhì)子交換膜燃料電池的陽極反應(yīng)為氫的氧化反應(yīng)，陰極為氧的還原反應(yīng)。因氧的催化還原作用比氫的催化氧化作用更為困難，所以陰極是較關(guān)鍵的電極。對催化劑的要求是足夠的催化活性和穩(wěn)定性，陽極催化劑還應(yīng)具有抗C...

固定式長壽命電源在較長使用壽命范圍內(nèi)提供的功率密度較大，現(xiàn)已證明它可連續(xù)使用10000小時(shí)以上，并不斷改善設(shè)計(jì)，為固定式質(zhì)子交換膜燃料電池產(chǎn)業(yè)的商業(yè)成功作出貢獻(xiàn)。使便攜式燃料電池裝置體積更小、功率更大，這些組件使燃料電池用干反應(yīng)氣體就能出色地進(jìn)行工作，達(dá)到可滿...

冷卻水箱或余熱處理系統(tǒng)是吸收或處理發(fā)電機(jī)運(yùn)行產(chǎn)生的熱量，保障電站環(huán)境不超溫。將發(fā)電站的余熱進(jìn)行再利用，如用于工程除濕、空調(diào)、采暖或洗消等，實(shí)現(xiàn)電熱聯(lián)產(chǎn)聯(lián)供，可大幅度提高燃料利用效率，具有極好的發(fā)展與應(yīng)用前景。為了確保發(fā)電機(jī)電堆的正常工作，通常將電堆、H2和O2...