Yn 1966, General Electric Company ûntwikkele wetter elektrolytyske sel basearre op proton conduction konsept, mei help fan polymeer membraan as elektrolyt. PEM sellen waarden commercialized troch General Electric yn 1978. Op it stuit produsearret it bedriuw minder PEM sellen, benammen fanwege syn beheinde wetterstof produksje, koarte libben en hege ynvestearrings kosten. In PEM-sel hat in bipolêre struktuer, en elektryske ferbiningen tusken sellen wurde makke troch bipolêre platen, dy't in wichtige rol spylje by it ôffieren fan de generearre gassen. De anode, kathode en membraangroep foarmje de membraanelektrode-assemblage (MEA). De elektrode is meastentiids gearstald út kostbere metalen lykas platina of iridium. By de anode wurdt wetter oksidearre om soerstof, elektroanen en protoanen te meitsjen. By de katode sirkulearje de soerstof, elektroanen en protoanen dy't troch de anode produsearre binne troch it membraan nei de kathode, wêr't se wurde fermindere om wetterstofgas te produsearjen. It prinsipe fan PEM electrolyzer wurdt werjûn yn de figuer.
PEM elektrolytyske sellen wurde normaal brûkt foar lytsskalige wetterstofproduksje, mei in maksimale wetterstofproduksje fan sa'n 30Nm3/h en in enerzjyferbrûk fan 174kW. Yn ferliking mei alkaline sel, de werklike wetterstof produksje taryf fan PEM sel hast beslacht it hiele limyt berik. De PEM-sel kin wurkje op in hegere aktuele tichtens dan de alkaline sel, sels oant 1.6A / cm2, en de elektrolytyske effisjinsje is 48% -65%. Om't de polymearfilm net resistint is foar hege temperatueren, is de temperatuer fan 'e elektrolytyske sel faak ûnder 80 °C. Hoeller electrolyzer hat ûntwikkele in optimalisearre sel oerflak technology foar lytse PEM electrolyzers. De sellen kinne wurde ûntwurpen neffens de easken, it ferminderjen fan it bedrach fan edele metalen en it fergrutsjen fan de wurkdruk. It wichtichste foardiel fan PEM electrolyzer is dat de wetterstof produksje feroaret hast synchroon mei de enerzjy levere, dat is geskikt foar de feroaring fan wetterstof fraach. Hoeller sellen reagearje op 0-100% load rating feroarings yn sekonden. De patintearre technology fan Hoeller ûndergiet validaasjetests, en de testfoarsjenning sil oan 'e ein fan 2020 boud wurde.
De suverens fan wetterstof produsearre troch PEM-sellen kin sa heech wêze as 99,99%, wat heger is as dy fan alkaline sellen. Derneist fermindert de ekstreem lege gaspermeabiliteit fan 'e polymeermembraan it risiko fan it foarmjen fan flammable miks, wêrtroch't de elektrolyzer kin operearje by ekstreem lege stroomdichtheden. De conductivity fan it wetter levere oan de electrolyzer moat wêze minder as 1S / cm. Om't protonferfier oer it polymeermembraan rap reagearret op krêftfluktuaasjes, kinne PEM-sellen operearje yn ferskate stromforsyningsmodi. Hoewol de PEM-sel is kommersjalisearre, hat it wat neidielen, benammen de hege ynvestearringskosten en de hege kosten fan sawol membraan as edelmetaal basearre elektroden. Derneist is it libben fan PEM-sellen koarter as dat fan alkaline sellen. Yn 'e takomst moat de kapasiteit fan PEM-sel om wetterstof te produsearjen sterk ferbettere wurde.
Post tiid: Febrewaris 02-2023