In membrane échangeuse de protonsDans une pile à combustible, l'oxydation catalytique des protons a lieu à la cathode, à l'intérieur de la membrane. Simultanément, les électrons de l'anode migrent vers la cathode via un circuit externe. Cette réaction, combinée à la réduction cathodique de l'oxygène à la surface de l'eau produite, génère l'énergie électrique produite et est conduite par le circuit externe. Dans une pile à combustible à membrane échangeuse de protons (PEMFC), l'efficacité de la membrane est un facteur clé, et une conductivité protonique élevée est une caractéristique importante des matériaux de la PEMFC. La PEMFC est généralement composée d'une structure bien séparée entre les parties hydrophobe et hydrophile. La structure hydrophobe évite l'absorption excessive d'eau, limitant ainsi le gonflement de la membrane et assurant sa stabilité mécanique. Les groupes sulfate hydrophiles forment des canaux conducteurs suffisants pour permettre le passage simultané des protons de l'anode à la cathode et du mélange combustible gazeux.
Les premières piles à combustible à membrane échangeuse de protons présentaient l'inconvénient d'un coût élevé et d'une durée de vie limitée, dus à l'utilisation de membranes en copolymère polystyrène-styrène sulfoné. Dans les années 1970, la membrane Nafion a remplacé la membrane en copolymère polystyrène-divinylbenzène sulfoné comme membrane standard pour les piles à combustible à membrane échangeuse de protons.
La membrane à base d'acide sulfonique entièrement gazeuse doit fonctionner à une température inférieure à 100 °C. Au-delà de cette température, la membrane se déshydrate rapidement et les domaines ioniques de sa structure s'effondrent, entraînant une diminution significative de sa conductivité. Actuellement, la plupart des piles à combustible fonctionnent à des températures inférieures à 100 °C, ce qui n'est pas optimal. Par conséquent,membranes échangeuses de protonsLes membranes capables de résister aux hautes températures doivent être perfectionnées. L'échelle de production influe considérablement sur leur coût de fabrication. Ce coût se compose principalement de trois éléments : (1) le coût de l'ionomère ; (2) le coût du polytétroxène expansé ; et (3) le coût de fabrication du film. Le coût des matières premières et celui du bois sont tous deux affectés par l'échelle de production. En augmentant la production de 1 000 à 10 000 unités par an, les coûts de fabrication des membranes échangeuses de protons et du film peuvent être réduits de 77 %, et le coût total de 70 %.
VET Technology Co., Ltd est le département énergie du groupe VET, une entreprise nationale de haute technologie spécialisée dans la recherche et le développement, la production, la vente et le service de pièces automobiles et d'énergies nouvelles, traitant principalement des séries de moteurs, des pompes à vide, des piles à combustible et des batteries à flux, ainsi que d'autres nouveaux matériaux avancés.
Au fil des ans, nous avons réuni des équipes de R&D et des talents industriels expérimentés et innovants, et acquis une solide expérience pratique en conception de produits et en ingénierie. Nous avons constamment réalisé des avancées majeures dans l'automatisation des équipements de fabrication et la conception de lignes de production semi-automatisées, ce qui nous permet de maintenir une forte compétitivité dans notre secteur.
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Les membranes Nafion PFSA fabriquées par VET Energy sont des membranes non renforcées à base de polymères Nafion PFSA, des copolymères d'acide perfluorosulfonique/polytétrafluoroéthylène sous forme acide (H+). Les membranes Nafion PFSA sont largement utilisées dansmembrane échangeuse de protonsPiles à combustible à membrane échangeuse de protons (PEM) et électrolyseurs d'eau. Dans de nombreuses cellules électrochimiques, les membranes servent de séparateurs et d'électrolytes solides et doivent permettre le passage sélectif des cations à travers les jonctions de la cellule. Le polymère est chimiquement résistant et durable.
Date de publication : 29 juillet 2022