AEM mangrupikeun hibrida tina PEM sareng éléktrolisis lye dumasar diafragma tradisional. Prinsip sél electrolytic AEM ditémbongkeun dina Gambar 3. Dina katoda, cai diréduksi jadi hidrogén jeung OH -. OH - ngalir ngaliwatan diafragma ka anoda, dimana eta recombines ngahasilkeun oksigén.
Li et al. [1-2] diulik polystyrene kacida quaternized na polyphenylene AEM electrolyzer cai-kinerja tinggi, sarta hasil némbongkeun yén dénsitas ayeuna éta 2.7A / cm2 dina 85 ° C dina tegangan 1.8V. Nalika ngagunakeun NiFe sareng PtRu / C salaku katalis pikeun produksi hidrogén, dénsitas ayeuna turun sacara signifikan ka 906mA / cm2. Chen et al. [5] ngulik aplikasi katalis éléktrolitik logam non-mulya efisiensi tinggi dina éléktroliser pilem polimér basa. Oksida NiMo diréduksi ku gas H2/NH3, NH3, H2 jeung N2 dina suhu anu béda pikeun nyintésis katalis produksi hidrogén éléktrolitik. Hasilna nunjukkeun yén katalis NiMo-NH3 / H2 kalayan réduksi H2 / NH3 ngagaduhan kinerja anu pangsaéna, kalayan kapadetan arus dugi ka 1.0A / cm2 sareng efisiensi konversi énergi 75% dina 1.57V sareng 80 °C. Evonik Industries, dumasar kana téhnologi mémbran separation gas na aya, geus ngembangkeun hiji bahan polimér dipaténkeun pikeun pamakéan dina sél electrolytic AEM sarta ayeuna ngembangna produksi mémbran dina jalur pilot. Léngkah satuluyna nyaéta pikeun pariksa réliabilitas sistem sareng ningkatkeun spésifikasi batré, bari ningkatkeun produksi.
Ayeuna, tangtangan utama anu disanghareupan ku sél éléktrolitik AEM nyaéta kurangna konduktivitas anu luhur sareng résistansi alkali AEM, sareng éléktrokatalis logam mulia ningkatkeun biaya manufaktur alat éléktrolitik. Dina waktu nu sarua, CO2 ngasupkeun pilem sél bakal ngurangan résistansi pilem sarta lalawanan éléktroda, sahingga ngurangan kinerja electrolytic. Arah ngembangkeun kahareup electrolyzer AEM nyaéta kieu: 1. Ngembangkeun AEM kalawan konduktivitas tinggi, ion selectivity jeung stabilitas basa jangka panjang. 2. Nungkulan masalah biaya tinggi katalis logam mulia, ngamekarkeun katalis tanpa logam mulia jeung kinerja tinggi. 3. Ayeuna, biaya target electrolyzer AEM nyaeta $ 20 / m2, nu perlu ngurangan ngaliwatan bahan baku mirah jeung ngurangan hambalan sintésis, ku kituna pikeun ngurangan biaya sakabéh AEM electrolyzer. 4. Ngurangan eusi CO2 dina sél electrolytic sarta ngaronjatkeun kinerja electrolytic.
[1] Liu L, Kohl P A. Anion ngalaksanakeun kopolimér multiblok kalayan kation anu ditambatkeun béda[J].Jurnal Élmu Polimér Bagian A: Kimia Polimér, 2018, 56(13): 1395 — 1403.
[2] Li D, Park EJ, Zhu W, jeung sajabana. Kacida quaternized polystyrene ionomers pikeun kinerja tinggi mémbran bursa anion electrolysers cai [J]. Énergi Alam, 2020, 5: 378 - 385.
waktos pos: Feb-02-2023