AEM se nan yon sèten mezi yon ibrid nan PEM ak dyafram tradisyonèl ki baze sou elektwoliz lye. Prensip la nan selil elektwolitik AEM yo montre nan Figi 3. Nan katod a, dlo redwi yo pwodwi idwojèn ak OH -. OH - koule nan dyafram nan anod la, kote li rekonbine pou pwodui oksijèn.
Li et al. [1-2] etidye polystyrène trè quaternized ak polyphenylène AEM pèfòmans-wo elektwolizè dlo, ak rezilta yo te montre ke dansite aktyèl la te 2.7A/cm2 nan 85°C nan yon vòltaj 1.8V. Lè w ap itilize NiFe ak PtRu/C kòm katalis pou pwodiksyon idwojèn, dansite aktyèl la diminye anpil nan 906mA/cm2. Chen et al. [5] etidye aplikasyon an nan segondè-efikasite ki pa nòb metal katalis elektwolitik nan alkalin fim polymère electrolyzer. NiMo oksid yo te redwi pa H2 / NH3, NH3, H2 ak N2 gaz nan diferan tanperati pou sentèz katalis pwodiksyon idwojèn elektwolitik. Rezilta yo montre ke katalis NiMo-NH3/H2 ak rediksyon H2/NH3 gen pi bon pèfòmans, ak dansite aktyèl jiska 1.0A/cm2 ak efikasite konvèsyon enèji nan 75% nan 1.57V ak 80°C. Evonik Industries, ki baze sou teknoloji manbràn separasyon gaz ki egziste deja li yo, te devlope yon materyèl polymère patante pou itilize nan selil elektwolitik AEM epi kounye a ap agrandi pwodiksyon manbràn sou yon liy pilòt. Pwochen etap la se verifye fyab nan sistèm nan ak amelyore espesifikasyon batri, pandan y ap ogmante pwodiksyon an.
Kounye a, defi prensipal yo fè fas a selil elektwolitik AEM yo se mank de konduktiviti segondè ak rezistans alkalin nan AEM, ak electrocatalyst metal presye ogmante pri a nan manifakti aparèy elektwolitik. An menm tan an, CO2 k ap antre nan fim selil la ap diminye rezistans fim ak rezistans elektwòd, kidonk diminye pèfòmans elektwolitik la. Direksyon devlopman nan lavni nan elektwolizè AEM se jan sa a: 1. Devlope AEM ak konduktiviti segondè, selektivite ion ak estabilite alkalin alontèm. 2. Simonte pwoblèm nan nan gwo pri nan katalis metal presye, devlope katalis san metal presye ak pèfòmans segondè. 3. Kounye a, pri a sib nan elektwolizè AEM se $ 20 / m2, ki bezwen redwi nan matyè premyè bon mache ak etap sentèz redwi, konsa tankou diminye pri an jeneral nan AEM elektwolizè. 4. Diminye kontni CO2 nan selil elektwolitik ak amelyore pèfòmans elektwolitik.
[1] Liu L,Kohl P A. Anion fè kopolimè multiblòk ak diferan kasyon kole [J].Journal of Polymer Science Part A: Polymer Chemistry, 2018, 56 (13): 1395 — 1403.
[2] Li D, Park EJ, Zhu W, et al. Ionomè polystyrène trè kwatèrnize pou elektwolizè dlo manbràn echanj aniyon pèfòmans segondè [J]. Nature Energy, 2020, 5: 378 — 385.
Lè poste: Feb-02-2023