AEM ma'lum darajada PEM va an'anaviy diafragma asosidagi lyuk elektrolizining gibrididir. AEM elektrolitik hujayraning printsipi 3-rasmda ko'rsatilgan. Katodda suv vodorod va OH hosil qilish uchun kamayadi. OH - diafragma orqali anodga oqib o'tadi, u erda kislorod ishlab chiqarish uchun qayta birlashadi.
Li va boshqalar. [1-2] yuqori quaternized polistirol va polifenilen AEM yuqori samarali suv elektrolizatorini o'rganib chiqdi va natijalar 1,8V kuchlanishda 85 ° C da oqim zichligi 2,7A / sm2 ekanligini ko'rsatdi. NiFe va PtRu / C ni vodorod ishlab chiqarish uchun katalizator sifatida ishlatganda, oqim zichligi 906mA / sm2 ga sezilarli darajada kamaydi. Chen va boshqalar. [5] gidroksidi polimer plyonkali elektrolizatorda yuqori samarali nometall elektrolitik katalizatorni qo'llashni o'rgangan. NiMo oksidlari elektrolitik vodorod ishlab chiqarish katalizatorlarini sintez qilish uchun turli haroratlarda H2/NH3, NH3, H2 va N2 gazlari bilan qaytarildi. Natijalar shuni ko'rsatadiki, H2 / NH3 kamayishi bilan NiMo-NH3 / H2 katalizatori eng yaxshi ko'rsatkichga ega, oqim zichligi 1,0A / sm2 gacha va energiya konvertatsiya qilish samaradorligi 1,57V va 80 ° C da 75% ni tashkil qiladi. Evonik Industries o'zining mavjud gaz ajratish membranasi texnologiyasiga asoslanib, AEM elektrolitik xujayralarida foydalanish uchun patentlangan polimer materialini ishlab chiqdi va hozirda sinov liniyasida membrana ishlab chiqarishni kengaytirmoqda. Keyingi qadam tizimning ishonchliligini tekshirish va ishlab chiqarishni kengaytirish bilan birga batareyaning texnik xususiyatlarini yaxshilashdir.
Hozirgi vaqtda AEM elektrolitik xujayralari oldida turgan asosiy muammolar AEM ning yuqori o'tkazuvchanligi va gidroksidi qarshiligining yo'qligi va qimmatbaho metall elektrokatalizatori elektrolitik qurilmalarni ishlab chiqarish xarajatlarini oshiradi. Shu bilan birga, hujayra plyonkasiga kiruvchi CO2 plyonka qarshiligini va elektrod qarshiligini pasaytiradi, shuning uchun elektrolitik ish faoliyatini kamaytiradi. AEM elektrolizatorining kelajakdagi rivojlanish yo'nalishi quyidagicha: 1. Yuqori o'tkazuvchanlik, ion selektivligi va uzoq muddatli gidroksidi barqarorlik bilan AEMni ishlab chiqish. 2. Qimmatbaho metall katalizatorining yuqori narxi muammosini bartaraf etish, qimmatbaho metallsiz katalizatorni ishlab chiqish va yuqori ishlash. 3. Hozirgi vaqtda AEM elektrolizatorining maqsadli narxi 20 dollar / m2 ni tashkil etadi, bu AEM elektrolizatorining umumiy narxini pasaytirish uchun arzon xom ashyo va sintez bosqichlarini kamaytirish orqali qisqartirilishi kerak. 4. Elektrolitik hujayradagi CO2 miqdorini kamaytiring va elektrolitik ish faoliyatini yaxshilang.
[1] Liu L, Kohl P A. Turli bog'langan kationlar bilan multiblokli sopolimerlarni o'tkazuvchi anion [J]. Polimer fanlari jurnali A qismi: Polimerlar kimyosi, 2018, 56(13): 1395 - 1403.
[2] Li D, Park EJ, Zhu V va boshqalar. Yuqori samarali anion almashinadigan membrana suv elektrolizatorlari uchun yuqori to'rtburchak polistirolli ionomerlar [J]. Tabiat energiyasi, 2020, 5: 378 - 385.
Xabar vaqti: 02-fevral 2023-yil