AEM кандайдыр бир деңгээлде PEM жана салттуу диафрагма негизиндеги лие электролизинин гибриди болуп саналат. AEM электролиттик уячасынын принциби 3-сүрөттө көрсөтүлгөн. Катоддо суу суутек жана OH - өндүрүү үчүн кыскартылат. OH — диафрагма аркылуу анодго агып, ал жерде кычкылтек алуу үчүн рекомбинацияланат.
Ли жана башкалар. [1-2] жогорку кватернизацияланган полистирол жана полифенилен AEM жогорку натыйжалуу суу электролизерин изилдеп, натыйжалар токтун тыгыздыгы 1,8V чыңалууда 85°Cде 2,7А/см2 экенин көрсөттү. Суутек өндүрүү үчүн катализатор катары NiFe жана PtRu/C колдонгондо токтун тыгыздыгы 906мА/см2ге чейин бир топ азайган. Чен жана башкалар. [5] щелочтуу полимер пленкасы электролизеринде жогорку эффективдүү асыл металл эмес электролиттик катализатордун колдонулушун изилдеген. NiMo оксиддери H2/NH3, NH3, H2 жана N2 газдары менен ар кандай температурада электролиттик суутек өндүрүү катализаторлорун синтездөө үчүн кыскартылган. Натыйжалар H2/NH3 кыскаруусу менен NiMo-NH3/H2 катализатору эң жакшы көрсөткүчкө ээ экенин көрсөтүп турат, токтун тыгыздыгы 1,0А/см2ге чейин жана 1,57V жана 80°Cде энергияны өзгөртүү эффективдүүлүгү 75%. Evonik Industries компаниясы газ бөлүүчү мембраналык технологиянын негизинде AEM электролиттик клеткаларында колдонуу үчүн патенттелген полимердик материалды иштеп чыкты жана учурда пилоттук линияда мембрана өндүрүшүн кеңейтүүдө. Кийинки кадам - бул системанын ишенимдүүлүгүн текшерүү жана батарейканын техникалык мүнөздөмөлөрүн жакшыртуу, ошол эле учурда өндүрүштү кеңейтүү.
Азыркы учурда, AEM электролиттик клеткалардын алдында турган негизги кыйынчылыктар AEM жогорку өткөргүчтүгү жана щелочтук каршылык жоктугу болуп саналат, ал эми баалуу металл электрокатализатор электролиттик түзүлүштөрдү өндүрүүнүн наркын жогорулатат. Ошол эле учурда, клетка пленкасына кирген CO2 тасманын каршылыгын жана электроддун каршылыгын азайтып, электролиттик көрсөткүчтү төмөндөтөт. AEM электролизеринин келечектеги өнүгүү багыты төмөнкүдөй: 1. Жогорку өткөргүчтүк, иондук селективдүүлүк жана узак мөөнөттүү щелочтук туруктуулук менен AEMди иштеп чыгуу. 2. Баалуу металл катализаторунун кымбаттыгы көйгөйүн жоюу, кымбат баалуу металлсыз жана жогорку натыйжалуу катализаторду иштеп чыгуу. 3. Учурда AEM электролизеринин максаттуу баасы $20 / м2 болуп саналат, аны AEM электролизеринин жалпы баасын төмөндөтүү үчүн арзан чийки зат жана синтез кадамдарын кыскартуу керек. 4. Электролиттик клеткадагы CO2 мазмунун азайтуу жана электролиттик көрсөткүчтөрдү жакшыртуу.
[1] Liu L, Kohl P A. Анион ар кандай байланган катиондор менен мультиблоктуу сополимерлерди өткөрүүчү [J]. Journal of Polymer Science Part A: Polymer Chemistry, 2018, 56(13): 1395 — 1403.
[2] Li D, Park EJ, Zhu W, et al. Жогорку натыйжалуу анион алмашуу мембраналык суу электролизерлери үчүн жогорку кватернизацияланган полистирол иономерлери [J]. Жаратылыш энергиясы, 2020, 5: 378 — 385.
Билдирүү убактысы: 2023-жылдын 2-февралына чейин