AEM нь тодорхой хэмжээгээр PEM болон уламжлалт диафрагм дээр суурилсан шохойн электролизийн холимог юм. AEM электролитийн эсийн зарчмыг Зураг 3-т үзүүлэв. Катодын үед усыг багасгаж, устөрөгч болон OH -. OH - диафрагмаар дамжин анод руу урсаж, хүчилтөрөгч үүсгэхийн тулд дахин нийлдэг.
Ли нар. [1-2] өндөр дөрвөлжинжүүлсэн полистирол болон полифенилен AEM өндөр хүчин чадалтай усны электролизерийг судалсан ба үр дүнгээс харахад гүйдлийн нягт нь 85°С-д 1.8В хүчдэлд 2.7А/см2 байна. NiFe ба PtRu/C-ийг устөрөгч үйлдвэрлэх катализатор болгон ашиглах үед гүйдлийн нягт 906мА/см2 болж мэдэгдэхүйц буурчээ. Чен нар. [5] шүлтлэг полимер хальс электролизерт өндөр үр ашигтай үнэт металлын электролитийн катализаторын хэрэглээг судалсан. NiMo оксидыг янз бүрийн температурт H2/NH3, NH3, H2, N2 хийгээр багасгаж, электролитийн устөрөгч үйлдвэрлэх катализаторыг нэгтгэсэн. Үр дүнгээс харахад H2/NH3-ийн бууралттай NiMo-NH3/H2 катализатор нь хамгийн сайн үзүүлэлттэй, гүйдлийн нягт нь 1.0А/см2 хүртэл, энерги хувиргах үр ашиг нь 1.57В ба 80°С-д 75% байна. Evonik Industries нь одоо байгаа хий ялгах мембран технологид тулгуурлан AEM электролитийн эсүүдэд ашиглах патентлагдсан полимер материалыг бүтээсэн бөгөөд одоогоор туршилтын шугамаар мембраны үйлдвэрлэлийг өргөжүүлж байна. Дараагийн алхам бол үйлдвэрлэлийн хэмжээг нэмэгдүүлэхийн зэрэгцээ системийн найдвартай байдлыг шалгах, батерейны үзүүлэлтүүдийг сайжруулах явдал юм.
Одоогийн байдлаар AEM электролитийн эсүүдэд тулгарч буй гол бэрхшээл нь AEM-ийн өндөр дамжуулалт ба шүлтлэг эсэргүүцэл дутагдалтай байгаа бөгөөд үнэт металлын электрокатализатор нь электролитийн төхөөрөмж үйлдвэрлэх зардлыг нэмэгдүүлдэг. Үүний зэрэгцээ эсийн хальс руу орох CO2 нь хальсны эсэргүүцэл ба электродын эсэргүүцлийг бууруулж, улмаар электролитийн гүйцэтгэлийг бууруулдаг. AEM электролизерийн цаашдын хөгжлийн чиг хандлага нь дараах байдалтай байна: 1. Өндөр дамжуулалттай, ион сонгомол, урт хугацааны шүлтлэг тогтворжилттой AEM-ийг хөгжүүлэх. 2. Үнэт металлын катализаторын өндөр өртөгтэй холбоотой асуудлыг даван туулах, үнэт металлгүй катализатор боловсруулах, өндөр гүйцэтгэлтэй байх. 3. Одоогоор AEM электролизерийн зорилтот өртөг нь 20 ам.доллар/м2 байгаа бөгөөд үүнийг хямд түүхий эдээр бууруулж, синтезийн үе шатыг багасгах замаар AEM электролизерийн нийт зардлыг бууруулах шаардлагатай байна. 4. Электролитийн эс дэх CO2-ийн агууламжийг бууруулж, электролитийн үйл ажиллагааг сайжруулна.
[1] Liu L, Kohl P A. Анион дамжуулагч олон блок сополимерууд өөр өөр катионуудтай[J]. Полимер шинжлэх ухааны сэтгүүл А хэсэг: Полимер хими, 2018, 56(13): 1395 - 1403.
[2] Ли Д, Пак ЭЖ, Жу В, нар. Өндөр хүчин чадалтай анионы солилцооны мембран усны электролизер[J]-д зориулсан өндөр дөрвөлжинжүүлсэн полистирол иономер. Байгалийн эрчим хүч, 2020, 5: 378 - 385.
Шуудангийн цаг: 2023-02-02