AEM huwa sa ċertu punt ibridu ta 'PEM u elettroliżi tal-lye bbażata fuq id-dijaframma tradizzjonali. Il-prinċipju taċ-ċellula elettrolitika AEM huwa muri fil-Figura 3. Fil-katodu, l-ilma jitnaqqas biex jipproduċi idroġenu u OH -. OH - tgħaddi mid-dijaframma lejn l-anodu, fejn tikkombina mill-ġdid biex tipproduċi l-ossiġnu.
Li et al. [1-2] studja l-elettrolizzatur tal-ilma ta 'prestazzjoni għolja ta' polistirene kwaternizzat ħafna u polyphenylene AEM, u r-riżultati wrew li d-densità tal-kurrent kienet 2.7A/cm2 f'85°C f'vultaġġ ta '1.8V. Meta tuża NiFe u PtRu/C bħala katalisti għall-produzzjoni tal-idroġenu, id-densità tal-kurrent naqset b'mod sinifikanti għal 906mA/cm2. Chen et al. [5] studja l-applikazzjoni ta 'katalizzatur elettrolitiku tal-metall mhux nobbli ta' effiċjenza għolja f'elettrolizzatur tal-film tal-polimeru alkalin. L-ossidi NiMo tnaqqsu b'gassijiet H2/NH3, NH3, H2 u N2 f'temperaturi differenti biex jiġu sintetizzati katalisti tal-produzzjoni tal-idroġenu elettrolitiku. Ir-riżultati juru li l-katalizzatur NiMo-NH3/H2 bi tnaqqis H2/NH3 għandu l-aħjar prestazzjoni, b'densità ta 'kurrent sa 1.0A/cm2 u effiċjenza ta' konverżjoni tal-enerġija ta '75% f'1.57V u 80°C. Evonik Industries, ibbażata fuq it-teknoloġija eżistenti tal-membrana tas-separazzjoni tal-gass tagħha, żviluppat materjal polimeru privattiva għall-użu fiċ-ċelloli elettrolitiċi AEM u bħalissa qed tespandi l-produzzjoni tal-membrana fuq linja pilota. Il-pass li jmiss huwa li tivverifika l-affidabbiltà tas-sistema u ttejjeb l-ispeċifikazzjonijiet tal-batterija, filwaqt li tiżdied il-produzzjoni.
Fil-preżent, l-isfidi ewlenin li jiffaċċjaw iċ-ċelloli elettrolitiċi AEM huma n-nuqqas ta 'konduttività għolja u reżistenza alkalina ta' AEM, u l-electrocatalyst tal-metall prezzjuż iżid l-ispiża tal-manifattura ta 'apparat elettrolitiku. Fl-istess ħin, CO2 li jidħol fil-film taċ-ċellula se jnaqqas ir-reżistenza tal-film u r-reżistenza tal-elettrodu, u b'hekk inaqqas il-prestazzjoni elettrolitika. Id-direzzjoni tal-iżvilupp futur tal-elettrolizzatur AEM hija kif ġej: 1. Żviluppa AEM b'konduttività għolja, selettività tal-jone u stabbiltà alkalina fit-tul. 2. Tegħleb il-problema tal-ispiża għolja tal-katalizzatur tal-metall prezzjuż, tiżviluppa katalizzatur mingħajr metall prezzjuż u prestazzjoni għolja. 3. Bħalissa, l-ispiża fil-mira tal-elettrolizzatur AEM hija ta '$ 20 /m2, li jeħtieġ li titnaqqas permezz ta' materja prima rħisa u passi ta 'sinteżi mnaqqsa, sabiex titnaqqas l-ispiża ġenerali tal-elettrolizzatur AEM. 4. Naqqas il-kontenut ta 'CO2 fiċ-ċellula elettrolitika u ttejjeb il-prestazzjoni elettrolitika.
[1] Liu L,Kohl P A. Anion conducting multiblock copolymers with different tethered cations[J].Journal of Polymer Science Part A: Polymer Chemistry, 2018, 56(13): 1395 — 1403.
[2] Li D, Park EJ, Zhu W,et al. Ionomeri tal-polistirene kwaternizzati ħafna għal elettrolizzaturi tal-ilma tal-membrana tal-iskambju anjoniku ta 'prestazzjoni għolja[J]. Nature Energy, 2020, 5: 378 — 385.
Ħin tal-post: Frar-02-2023