Cineálacha agus modhanna ullmhúcháin sraitheanna idirleata gáis do chealla breosla hidrigine

A cill bhreoslais gléas ceimiceach é a athraíonn fuinneamh ceimiceach breosla go fuinneamh leictreach go díreach, ar a dtugtar gineadóir leictriceimiceach freisin. Is é an ceathrú teicneolaíocht giniúna cumhachta é tar éis hidreachumhacht, cumhacht theirmeach agus cumhacht adamhach.

Mar gheall ar ancill bhreoslaAthraíonn sé an chuid fuinnimh saor ó Gibbs de fhuinneamh ceimiceach an bhreosla i bhfuinneamh leictreach trí fhrithghníomhartha leictriceimiceacha, níl sé teoranta ag éifeacht timthriall Carnot, mar sin tá sé an -éifeachtach; Ina theannta sin, úsáideann an chill bhreosla breosla agus ocsaigin mar amhábhair; Ag an am céanna níl aon chodanna tarchurtha meicniúla ann, mar sin níl aon truailliú torainn ann agus is beag gás dochrach a astaítear.

Is féidir a fheiceáil go bhfuil cosaint an chomhshaoil ​​fuinnimh agus an chomhshaoil ​​éiceolaíoch ó thaobh na caomhnaithe fuinnimh agus na timpeallachta éiceolaíochta,cealla breoslais teicneolaíocht giniúna cumhachta gealladh fúthu.

1:GDLcille breoslafeidhmeanna agus riachtanais

1: feidhm gdl cille breosla

GDLTá sé ar cheann de na comhpháirteanna tábhachtacha de chealla breosla. Is iad na príomhfheidhmeanna atá aige ná:

  ▪ Iompróir Catalaíoch

  ▪ Tacaigh le struchtúr mótair

  ▪ Seoltacht

  ▪ Ról idirleathadh aonfhoirmeach gáis

  ▪ Iompar uisce ciseal idirleata

2:GDLcille breoslariachtanas

  ▪ Struchtúr scagach aonfhoirmeach, breathability maith

  ▪ Friotaíocht íseal agus seoltacht leictreon láidir

  ▪ Tá an struchtúr dlúth agus tá an dromchla cothrom, rud a laghdaíonn friotaíocht teagmhála agus a fheabhsaíonn feidhmíocht seoltaí.

  ▪ Tá neart meicniúil áirithe aige, déine agus solúbthacht chuí, rud a chabhródh le táirgeadh leictreoidí agus a sholáthraíonn cobhsaíocht an struchtúir leictreoid faoi choinníollacha oibriúcháin fadtéarmacha.

  ▪ Cothromaíocht chuí hydrophilic/hidreafóbach chun taise iomarcach a chosc ó phiocháin a bhlocáil agus laghdú a dhéanamh ar thréscaoilteacht gáis

  ▪ Tá cobhsaíocht cheimiceach maith agus cobhsaíocht theirmeach aige.

3:Cill bhreoslaGnéithe GDL

Bunaithe ar na riachtanais thuas maidir le sraitheanna idirleathadh gáis, tar éis blianta taighde agus forbartha, is ábhair charbóin iad na hábhair chiseal idirleata gáis a úsáidtear go aibí faoi láthair i gcealla breosla.

  ▪ Buntáistí na n -ábhar carbóin: Tá seoltacht ard agus friotaíocht láidir i gcoinne creimthe leictrigh, agus tá costas íseal aige, rud atá ina bhuntáiste nach bhfuil ábhair eile.

  ▪ Míbhuntáistí a bhaineann le hábhair charbóin: Tá ábhair charbóin sobhriste i nádúr, rud nach bhfuil fabhrach do mhúnlú agus do phróiseáil, agus tá sé deacair freisin a microstruchtúr a rialú.

Dá bhrí sin, tá sé mar fhócas ag taighde ar úsáid ábhar carbóin chun sraitheanna idirleata gáis a ullmhú le feidhmíocht den scoth.

Cineálacha agus Modhanna Ullmhúcháin Ábhair GDL - Páipéar Carbóin

Tá an páipéar carbóin éadrom ó thaobh meáchain de, tá dromchla cothrom air, tá sé frithsheasmhach in aghaidh creimthe, tá pores aonfhoirmeach aige agus tá neart ard aige. Is féidir a thiús a choigeartú de réir riachtanais úsáide, rud a chiallaíonn go bhfuil sé oiriúnach do chealla breosla marthanach.

Nuair a bhíonn páipéar carbóin á ullmhú, chomh maith leis na céimeanna a bhaineann le hamhábhair a ullmhú, tá gá le maolú, le tuile agus le leigheas, le carbónú agus le graifitiú.

Cineálacha agus Modhanna Ullmhúcháin Ábhair GDL - Éadach Snáithín Carbóin Fiber

Réitíonn éadach snáithín carbóin an fhadhb bhréige a bhaineann le páipéar carbóin. Mar sin féin, leathnaíonn éadach snáithín carbóin fite agus conarthaí go héasca sa treo eitleáin, agus mar thoradh air sin déantar dífhoirmiúchán mór, rud a thugann deacrachtaí d'ullmhú leictreoidí.

Tá an t -árasán dromchla atá ag braid snáithín carbóin bocht agus tá an catalaíoch ceangailte go míchothrom, a théann i bhfeidhm ar chobhsaíocht na cille breosla.

Cineálacha agus Modhanna Ullmhúcháin Ábhair GDL - Fabraicí Neamh -Fite

Is iad na tréithe a bhaineann le fabraicí neamhfhite ná nach bhfuil aon snáitheanna dlúith agus inneach acu, agus go bhfuil siad éadrom, rud a chabhródh le múnlú, ag déanamh suas do bhréige pháipéir snáithín carbóin agus an dífhoirmiúchán éasca ar fhabraicí fite snáithín carbóin. Is féidir an phóirseacht a rialú ón gcéim amhábhair de réir mar is gá.

Mar sin féin, tá a phróiseas casta freisin, tá a neart agus a marthanacht lag, agus tá sé éasca dul i ngleic le dronuillinneacha, rud a chiallaíonn go bhfuil sé deacair riachtanais marthanacht na gceall breosla a chomhlíonadh.

Cineálacha agus Modhanna Ullmhúcháin Ábhair GDL - Páipéar Dubh Carbóin

Is éard atá i bpáipéar dubh carbóin ná ábhar ciseal idirleata cothrom a dhéantar trí phróiseas múnlaithe brú te tar éis púdar carbóin agus ceanglóir a scaipeadh go cothrom. Is iondúil go gcuirtear púdar carbóin i ngníomh carbóin, carbóin dubh, aicéitiléin dubh, púdar graifíte, nó meascán de. Is é an ceanglóir fluairíd pholaivinilide nó polytetrafluoroethylene, etc.

Ós rud é gur ábhar sobhriste é páipéar dubh carbóin, tá sé deacair a bheith ina ábhar idéalach GDL.

Trí: Tréithriú agus tástáil arGDLairíonna

I GDL, déantar aistriú gáis imoibriúcháin, aistriú táirgí imoibriúcháin agus tarchur leictreoin den chuid is mó. Dá bhrí sin, scrúdaítear go príomha airíonna GDL cumais seachadta na dtrí ghné seo a scrúdú. Faoi láthair, bunaíodh roinnt modhanna fisiciúla chun airíonna GDL a thréithriú, lena n -áirítear tréithe iompair sreabhach, seoltacht, struchtúr pore, agus tréithe hidreafóbacha agus hidreafóbacha GDL.

1: Saintréithe tarchuir sreabhach

Is iad na sreabháin i GDL gáis imoibriúcháin den chuid is mó, gal uisce agus uisce leachtach. Is é an príomh -mhodh aistrithe gáis sa chiseal idirleata ná idirleathadh, lena n -áirítear oll -aistriú comhuaineach páirteach freisin. Is féidir an tréscaoilteacht leachtach a úsáid chun friotaíocht sreafa an leacht a thréithriú. Cuir leacht áirithe ar dhromchla an GDL scagach agus cuir brú áirithe i bhfeidhm chun an sreabhadh leachtach a dhéanamh tríd an GDL. Is féidir an gaol idir an ráta sreafa agus an titim brú a úsáid chun friotaíocht sreafa an leacht sa GDL a thréithriú. Cumas seachadta.

2: Struchtúr pore

Is paraiméadair thábhachtacha iad an póirseacht, an dáileadh pore agus an toirt pore de struchtúr pore an chiseal idirleata. I measc na n -ionstraimí tomhais pore a úsáidtear go coitianta tá porosimeter mearcair agus póirsiméadar sreafa ribeach.

Baineann an chéad cheann úsáid as mearcair mar an sreabhán fliuchta agus cuireann sé brú áirithe i bhfeidhm chun an mearcair a bhrú isteach i bpiocháin an tsampla atá le tástáil. Baineann an dara ceann úsáid as roisín silicone le fuinneamh dromchla íseal mar an meán, a chaitheann an sampla le tástáil faoi ghníomh an fhórsa ribeach agus ansin brúnn sé é chun sreabhadh amach as na pores.

Mar sin féin, ní féidir le ceachtar den dá mhodh an cainéal tarchuir ábhair fíor a léiriú sa chiseal idirleata nuair a bhíonn an ceallraí ag rith, mar go bhfuil na pores neamhcheangailte san ábhar ciseal idirleata gáis gan chiall le haghaidh tarchur ábhair, agus nuair a thomhaistear iad trí mhodh cur isteach mearcair nó póirsiméadar sreafa ribeach, cuirtear poill bhriste agus poill marbh san áireamh.

3: Airíonna hidreafhileacha/hidreafóbacha

Tá inmharthanacht leachtach GDL, is é sin, a airíonna hydrophilic agus hidreafóbacha, ar cheann de na tosca tábhachtacha a théann i bhfeidhm ar fheidhmíocht cille breosla. Tá cóimheas cuí de phiocháin hydrophilic/hidreafóbach tairbheach chun an t -aistriú maise a fheabhsú agus an dlús reatha deiridh a mhéadú. Tá dhá mhodh ann chun airíonna hydrophilic/hidreafóbacha GDL a thréithriú:

Is é an chéad cheann an modh tumtha, a thréith go díreach toirt pore a phiocháin hydrophilic agus a phiocháin hidreafóbacha; Is é an dara ceann an modh tomhais uillinne teagmhála, a thréithíonn na hairíonna hydrophilic/hidreafóbacha go hindíreach.

Úsáideann an modh tuile an toirt iomlán pore lúide an toirt pore hydrophilic chun an toirt pore hidreafóbach a fháil. Tá cruinneas tomhais íseal agus earráidí móra turgnamhacha sa mhodh seo. Ní léiríonn méid na huillinne teagmhála ach airíonna dromchla an chiseal idirleata gáis. Ós rud é go bhfuil dromchla an chiseal idirleata sách hidreafóbach, ach ní gá go mbeadh dáileadh an ghníomhaire hidreafóbach taobh istigh aonfhoirmeach, is féidir cleamhnas an chiseal idirleata a mheas tríd an uillinn teagmhála a thomhas. Tá airíonna uisce míchruinn.

4: Seoltacht

De ghnáth bíonn dhá mhodh tomhais ag seoltacht an chiseal idirleata ag brath ar an treo tomhais.

Maidir leis an treo trí phlána, is é sin, treo tiús an GDL, úsáidtear an modh chun friotaíocht teagmhála faoi bhrú a thomhas go ginearálta, agus is minic a úsáidtear an modh probe ceithre phointe.

Go ginearálta, is é an fhriotaíocht sa treo trí phlána ord amháin níos mó ná an fhriotaíocht sa treo plána. Tá sé seo mar gheall ar anisotropy an pháipéir charbóin de bharr treo socraithe na snáithíní le linn an phróisis ullmhúcháin pháipéir charbóin.