Dul chun cinn agus anailís eacnamaíoch ar hidrealeictrealú membrane malairte ian (AEM) le haghaidh táirgeadh hidrigine

Is hibrideach é AEM go pointe áirithe de PEM agus leictrealú lí thraidisiúnta bunaithe ar scairt. Taispeántar prionsabal na cille leictrealaíoch AEM i bhFíor 3. Ag an gcatóid, laghdaítear uisce chun hidrigin agus OH -. OH - sreabhann tríd an scairt go dtí an anóid, áit a athcheanglaíonn sé chun ocsaigin a tháirgeadh.

Li et al. Rinne [1-2] staidéar ar polaistiréin ard-cheathartha agus leictrilítitheoir uisce ardfheidhmíochta polaistiréin AEM, agus léirigh na torthaí go raibh an dlús reatha 2.7A/cm2 ag 85 ° C ag voltas 1.8V. Agus NiFe agus PtRu/C á n-úsáid mar chatalaíoch le haghaidh táirgeadh hidrigine, tháinig laghdú suntasach ar an dlús reatha go 906mA/cm2. Chen et al. [5] staidéar ar chur i bhfeidhm chatalaíoch leictrealaíoch miotail neamh-uasal ard-éifeachtúlachta i leictrilítitheoir scannán polaiméire alcaileach. Laghdaíodh ocsaídí NiMo le gáis H2/NH3, NH3, H2 agus N2 ag teochtaí difriúla chun catalaíoch táirgeadh hidrigine leictrealaíoch a shintéisiú. Léiríonn na torthaí go bhfuil an fheidhmíocht is fearr ag catalaíoch NiMo-NH3/H2 le laghdú H2/NH3, le dlús reatha suas le 1.0A/cm2 agus éifeachtacht chomhshó fuinnimh 75% ag 1.57V agus 80 ° C. Tá Evonik Industries, bunaithe ar a dteicneolaíocht membrane scaradh gáis atá ann cheana féin, tar éis ábhar polaiméire paitinnithe a fhorbairt le húsáid i gcealla leictrealaíoch AEM agus tá sé ag leathnú táirgeadh membrane ar líne píolótach faoi láthair. Is é an chéad chéim eile ná iontaofacht an chórais a fhíorú agus sonraíochtaí ceallraí a fheabhsú, agus táirgeadh á scálaiú.

Faoi láthair, is iad na príomhdhúshláin atá os comhair cealla leictrealaíoch AEM ná easpa seoltacht ard agus friotaíocht alcaileach AEM, agus méadaíonn an electrocatalyst miotail lómhara costas déantúsaíochta feistí leictrealaíoch. Ag an am céanna, laghdóidh CO2 ag dul isteach sa scannán cille an fhriotaíocht scannáin agus friotaíocht leictreoid, rud a laghdóidh an fheidhmíocht leictrealaíoch. Is é seo a leanas treo forbartha electrolyzer AEM sa todhchaí: 1. AEM a fhorbairt le seoltacht ard, roghnaíocht ian agus cobhsaíocht alcaileach fadtéarmach. 2. An fhadhb a bhaineann le costas ard chatalaíoch miotail lómhara a shárú, catalaíoch a fhorbairt gan miotal lómhar agus ardfheidhmíocht. 3. Faoi láthair, is é $20 /m2 spriocchostas AEM electrolyzer, rud a chaithfear a laghdú trí amhábhar saor agus céimeanna sintéise laghdaithe, ionas go laghdófar costas iomlán electrolyzer AEM. 4. Ábhar CO2 a laghdú i gcill leictrealaíoch agus feabhas a chur ar fheidhmíocht leictrealaíoch.

[1] Liu L, Kohl P A. Anion ag seoladh comhpholaiméirí ilbhloic le caitéid éagsúla ceangailte[J]. Iris na hEolaíochta Polaiméir Cuid A: Ceimic Pholaiméir, 2018, 56(13): 1395 -- 1403.

[2] Li D, Páirc E J, Zhu W,et al. Ianaiméirí polaistiréin an-cheathairneacha le haghaidh leictrealaitheoirí uisce membrane malartaithe anian ardfheidhmíochta[J]. Fuinneamh an Dúlra, 2020, 5: 378 -- 385.