AEM અમુક અંશે PEM અને પરંપરાગત ડાયાફ્રેમ આધારિત લાઇ વિદ્યુત વિચ્છેદનનો સંકર છે. AEM ઇલેક્ટ્રોલિટીક સેલનો સિદ્ધાંત આકૃતિ 3 માં બતાવવામાં આવ્યો છે. કેથોડ પર, હાઇડ્રોજન અને OH - ઉત્પન્ન કરવા માટે પાણીમાં ઘટાડો થાય છે. OH - ડાયાફ્રેમમાંથી એનોડ તરફ વહે છે, જ્યાં તે ઓક્સિજન ઉત્પન્ન કરવા માટે ફરીથી જોડાય છે.
લિ એટ અલ. [1-2] અત્યંત ક્વાટર્નાઇઝ્ડ પોલિસ્ટરીન અને પોલિફીનીલીન AEM ઉચ્ચ-પ્રદર્શનવાળા વોટર ઇલેક્ટ્રોલાઇઝરનો અભ્યાસ કર્યો, અને પરિણામો દર્શાવે છે કે વર્તમાન ઘનતા 1.8V ના વોલ્ટેજ પર 85°C પર 2.7A/cm2 હતી. હાઇડ્રોજન ઉત્પાદન માટે ઉત્પ્રેરક તરીકે NiFe અને PtRu/C નો ઉપયોગ કરતી વખતે, વર્તમાન ઘનતા નોંધપાત્ર રીતે ઘટીને 906mA/cm2 થઈ ગઈ. ચેન એટ અલ. [5] આલ્કલાઇન પોલિમર ફિલ્મ ઇલેક્ટ્રોલાઇઝરમાં ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતા બિન-ઉમદા મેટલ ઇલેક્ટ્રોલાઇટિક ઉત્પ્રેરકના ઉપયોગનો અભ્યાસ કર્યો. ઇલેક્ટ્રોલિટીક હાઇડ્રોજન ઉત્પાદન ઉત્પ્રેરકનું સંશ્લેષણ કરવા માટે વિવિધ તાપમાને H2/NH3, NH3, H2 અને N2 વાયુઓ દ્વારા NiMo ઓક્સાઇડમાં ઘટાડો કરવામાં આવ્યો હતો. પરિણામો દર્શાવે છે કે H2/NH3 ઘટાડા સાથે NiMo-NH3/H2 ઉત્પ્રેરક 1.0A/cm2 સુધીની વર્તમાન ઘનતા અને 1.57V અને 80°C પર 75% ની ઊર્જા રૂપાંતરણ કાર્યક્ષમતા સાથે શ્રેષ્ઠ પ્રદર્શન ધરાવે છે. ઇવોનિક ઇન્ડસ્ટ્રીઝ, તેની હાલની ગેસ સેપરેશન મેમ્બ્રેન ટેક્નોલોજીના આધારે, AEM ઇલેક્ટ્રોલિટીક કોષોમાં ઉપયોગ માટે પેટન્ટ પોલિમર સામગ્રી વિકસાવી છે અને હાલમાં પાયલોટ લાઇન પર પટલના ઉત્પાદનનું વિસ્તરણ કરી રહી છે. આગળનું પગલું એ સિસ્ટમની વિશ્વસનીયતા ચકાસવાનું અને ઉત્પાદનમાં વધારો કરતી વખતે બેટરીના વિશિષ્ટતાઓને સુધારવાનું છે.
હાલમાં, AEM ઇલેક્ટ્રોલિટીક કોષો સામેના મુખ્ય પડકારો AEM ની ઉચ્ચ વાહકતા અને આલ્કલાઇન પ્રતિકારનો અભાવ છે, અને કિંમતી ધાતુ ઇલેક્ટ્રોકેટાલિસ્ટ ઇલેક્ટ્રોલિટીક ઉપકરણોના ઉત્પાદનની કિંમતમાં વધારો કરે છે. તે જ સમયે, કોષની ફિલ્મમાં પ્રવેશતા CO2 ફિલ્મ પ્રતિકાર અને ઇલેક્ટ્રોડ પ્રતિકારને ઘટાડશે, આમ ઇલેક્ટ્રોલિટીક કામગીરીમાં ઘટાડો કરશે. AEM ઇલેક્ટ્રોલાઇઝરની ભાવિ વિકાસ દિશા નીચે મુજબ છે: 1. ઉચ્ચ વાહકતા, આયન પસંદગી અને લાંબા ગાળાની આલ્કલાઇન સ્થિરતા સાથે AEM વિકસાવો. 2. કિંમતી ધાતુ ઉત્પ્રેરકની ઊંચી કિંમતની સમસ્યાને દૂર કરો, કિંમતી ધાતુ અને ઉચ્ચ પ્રદર્શન વિના ઉત્પ્રેરકનો વિકાસ કરો. 3. હાલમાં, AEM ઇલેક્ટ્રોલાઇઝરની લક્ષ્ય કિંમત $20/m2 છે, જેને સસ્તા કાચી સામગ્રી અને ઘટાડેલા સંશ્લેષણ પગલાં દ્વારા ઘટાડવાની જરૂર છે, જેથી AEM ઇલેક્ટ્રોલાઇઝરની એકંદર કિંમત ઘટાડી શકાય. 4. ઇલેક્ટ્રોલિટીક કોષમાં CO2 નું પ્રમાણ ઘટાડવું અને ઇલેક્ટ્રોલિટીક કામગીરીમાં સુધારો કરવો.
[1] Liu L,Kohl P A. Anion વિવિધ ટેથર્ડ કેશન્સ સાથે મલ્ટિબ્લોક કોપોલિમર્સનું સંચાલન કરે છે.
[2] લિ ડી, પાર્ક ઇજે, ઝુ ડબલ્યુ, એટ અલ. હાઇ પરફોર્મન્સ આયન એક્સચેન્જ મેમ્બ્રેન વોટર ઈલેક્ટ્રોલાઈઝર્સ[J] માટે હાઈલી ક્વાર્ટરાઈઝ્ડ પોલિસ્ટરીન આયોનોમર્સ. નેચર એનર્જી, 2020, 5: 378 - 385.
પોસ્ટ સમય: ફેબ્રુઆરી-02-2023