AEM er að vissu leyti blendingur af PEM og hefðbundinni þindbundinni lút rafgreiningu. Meginreglan um AEM rafgreiningarfrumu er sýnd á mynd 3. Við bakskautið er vatn minnkað til að framleiða vetni og OH -. OH - flæðir í gegnum þindið til forskautsins, þar sem það sameinast aftur til að framleiða súrefni.
Li o.fl. [1-2] rannsakaði mjög kvartað pólýstýren og pólýfenýlen AEM hágæða vatnsrafgreiningartæki og niðurstöðurnar sýndu að straumþéttleiki var 2,7A/cm2 við 85°C við 1,8V spennu. Þegar NiFe og PtRu/C voru notaðir sem hvatar til vetnisframleiðslu minnkaði straumþéttleiki verulega í 906mA/cm2. Chen o.fl. [5] rannsakað beitingu hávirkni óeðalmálms rafgreiningarhvata í basískum fjölliða filmu rafgreiningartæki. NiMo oxíð voru afoxuð með H2/NH3, NH3, H2 og N2 lofttegundum við mismunandi hitastig til að búa til rafgreiningarhvata vetnisframleiðslu. Niðurstöðurnar sýna að NiMo-NH3/H2 hvatinn með H2/NH3 minnkun hefur bestu frammistöðu, með straumþéttleika allt að 1,0A/cm2 og orkubreytingarnýtni upp á 75% við 1,57V og 80°C. Evonik Industries, byggt á núverandi gasskiljunarhimnutækni sinni, hefur þróað einkaleyfi fjölliða efni til notkunar í AEM rafgreiningarfrumum og er nú að auka himnuframleiðslu á tilraunalínu. Næsta skref er að sannreyna áreiðanleika kerfisins og bæta rafhlöðuforskriftir, en aukna framleiðslu.
Sem stendur eru helstu áskoranirnar sem AEM rafgreiningarfrumur standa frammi fyrir skortur á mikilli leiðni og basískri viðnám AEM, og góðmálm rafhvati eykur kostnað við framleiðslu rafgreiningartækja. Á sama tíma mun CO2 sem kemur inn í frumufilmuna minnka filmuviðnám og rafskautsviðnám og dregur þannig úr rafgreiningarafköstum. Framtíðarþróunarstefna AEM rafgreiningartækis er sem hér segir: 1. Þróaðu AEM með mikilli leiðni, jónavalhæfni og langtíma basískum stöðugleika. 2. Sigrast á vandamálinu með háum kostnaði við góðmálmhvata, þróaðu hvata án góðmálms og mikil afköst. 3. Eins og er er markmiðskostnaður AEM rafgreiningartækis $ 20 /m2, sem þarf að lækka með ódýru hráefni og minni nýmyndunarskrefum, til að draga úr heildarkostnaði AEM rafgreiningartækis. 4. Minnka CO2 innihald í rafgreiningarklefa og bæta rafgreiningarafköst.
[1] Liu L,Kohl P A. Anjónleiðandi fjölblokka samfjölliður með mismunandi tjóðruðum katjónum[J].Journal of Polymer Science Part A: Polymer Chemistry, 2018, 56(13): 1395 — 1403.
[2] Li D, Park EJ, Zhu W, et al. Mjög kvartaðar pólýstýrenjónómerur fyrir hágæða anjónaskiptahimnuvatnsrafgreiningu[J]. Nature Energy, 2020, 5: 378 — 385.
Pósttími: Feb-02-2023