AEM kwa kiasi fulani ni mseto wa PEM na electrolysis ya jadi ya diaphragm kulingana na lye. Kanuni ya kiini cha electrolytic ya AEM imeonyeshwa kwenye Mchoro 3. Katika cathode, maji hupunguzwa ili kuzalisha hidrojeni na OH -. OH - inapita kupitia diaphragm hadi anode, ambapo inaunganishwa tena ili kuzalisha oksijeni.
Li et al. [1-2] ilichunguza polystyrene iliyo na quaternized sana na polyphenylene AEM electrolyzer ya maji ya utendakazi wa juu, na matokeo yalionyesha kuwa msongamano wa sasa ulikuwa 2.7A/cm2 kwa 85 ° C kwa voltage ya 1.8V. Wakati wa kutumia NiFe na PtRu/C kama vichocheo vya uzalishaji wa hidrojeni, msongamano wa sasa ulipungua kwa kiasi kikubwa hadi 906mA/cm2. Chen na wengine. [5] ilichunguza utumizi wa kichocheo cha elektroliti cha ubora wa juu kisicho bora katika elektroliza ya filamu ya polima ya alkali. Oksidi za NiMo zilipunguzwa na gesi H2/NH3, NH3, H2 na N2 kwa viwango tofauti vya joto ili kuunganisha vichocheo vya uzalishaji wa hidrojeni elektroliti. Matokeo yanaonyesha kuwa kichocheo cha NiMo-NH3/H2 kilichopunguza H2/NH3 kina utendakazi bora zaidi, na msongamano wa sasa hadi 1.0A/cm2 na ufanisi wa ubadilishaji nishati wa 75% katika 1.57V na 80°C. Evonik Industries, kulingana na teknolojia yake iliyopo ya utando wa kutenganisha gesi, imeunda nyenzo iliyo na hati miliki ya polima kwa ajili ya matumizi ya seli za kielektroniki za AEM na kwa sasa inapanua utengenezaji wa utando kwenye njia ya majaribio. Hatua inayofuata ni kuthibitisha kutegemewa kwa mfumo na kuboresha vipimo vya betri, huku ukiongeza uzalishaji.
Kwa sasa, changamoto kuu zinazokabili seli za elektroliti za AEM ni ukosefu wa upitishaji wa hali ya juu na upinzani wa alkali wa AEM, na kichocheo cha elektroni cha thamani huongeza gharama ya utengenezaji wa vifaa vya elektroliti. Wakati huo huo, CO2 inayoingia kwenye filamu ya seli itapunguza upinzani wa filamu na upinzani wa electrode, na hivyo kupunguza utendaji wa electrolytic. Mwelekeo wa maendeleo ya baadaye ya electrolyzer ya AEM ni kama ifuatavyo: 1. Kuendeleza AEM na conductivity ya juu, kuchagua ioni na utulivu wa muda mrefu wa alkali. 2. Kushinda tatizo la gharama kubwa ya kichocheo cha chuma cha thamani, kuendeleza kichocheo bila chuma cha thamani na utendaji wa juu. 3. Hivi sasa, gharama inayolengwa ya elektroliza ya AEM ni $20/m2, ambayo inahitaji kupunguzwa kupitia malighafi ya bei nafuu na kupunguza hatua za usanisi, ili kupunguza gharama ya jumla ya kielektroniki cha AEM. 4. Punguza maudhui ya CO2 katika seli ya electrolytic na kuboresha utendaji wa electrolytic.
[1] Liu L,Kohl P A. Anion anayeendesha kopolima za vizuizi vingi vilivyo na cations tofauti zilizounganishwa[J].Jarida la Sayansi ya Polima Sehemu ya A: Kemia ya Polima, 2018, 56(13): 1395 — 1403.
[2] Li D, Park EJ, Zhu W,et al. Ionoma za polystyrene zilizo na viwango vya juu vya quaternized kwa ajili ya utendaji wa juu wa vidhibiti vya maji vya anion kubadilishana maji[J]. Nishati Asilia, 2020, 5: 378 — 385.
Muda wa kutuma: Feb-02-2023