Ni ọdun 1966, Ile-iṣẹ Electric General ṣe idagbasoke sẹẹli elekitiroti omi ti o da lori ero idari proton, ni lilo membran polima bi elekitiroti. Awọn sẹẹli PEM jẹ iṣowo nipasẹ General Electric ni 1978. Lọwọlọwọ, ile-iṣẹ n ṣe awọn sẹẹli PEM diẹ, paapaa nitori iṣelọpọ hydrogen ti o lopin, igbesi aye kukuru ati idiyele idoko-owo giga. Sẹẹli PEM kan ni eto bipolar, ati awọn asopọ itanna laarin awọn sẹẹli ni a ṣe nipasẹ awọn awo bipolar, eyiti o ṣe ipa pataki ninu jijade awọn gaasi ti ipilẹṣẹ. Awọn anode, cathode, ati ẹgbẹ awo ilu ṣe apejọ elekitirode awo ilu (MEA). Elekiturodu nigbagbogbo ni awọn irin iyebiye gẹgẹbi Pilatnomu tabi iridium. Ni anode, omi ti wa ni oxidized lati gbe awọn atẹgun, awọn elekitironi ati awọn protons. Ni cathode, atẹgun, awọn elekitironi ati awọn protons ti a ṣe nipasẹ anode n kaakiri nipasẹ awọ ara si cathode, nibiti wọn ti dinku lati gbe gaasi hydrogen jade. Ilana ti PEM electrolyzer ni a fihan ninu eeya naa.
Awọn sẹẹli elekitiroti PEM ni a maa n lo fun iṣelọpọ hydrogen kekere, pẹlu iṣelọpọ hydrogen ti o pọju ti 30Nm3/h ati agbara agbara ti 174kW. Ti a ṣe afiwe pẹlu sẹẹli ipilẹ, oṣuwọn iṣelọpọ hydrogen gangan ti sẹẹli PEM fẹrẹ bo gbogbo iwọn opin. Awọn sẹẹli PEM le ṣiṣẹ ni iwuwo lọwọlọwọ ti o ga ju sẹẹli ipilẹ, paapaa to 1.6A/cm2, ati ṣiṣe elekitiroti jẹ 48% -65%. Nitori fiimu polima ko ni sooro si iwọn otutu giga, iwọn otutu ti sẹẹli elekitiroti nigbagbogbo wa labẹ 80°C. Electrolyzer Hoeller ti ṣe agbekalẹ imọ-ẹrọ dada sẹẹli iṣapeye fun awọn elekitiroti PEM kekere. Awọn sẹẹli le ṣe apẹrẹ ni ibamu si awọn ibeere, idinku iye awọn irin iyebiye ati jijẹ titẹ iṣẹ. Anfani akọkọ ti PEM electrolyzer ni pe iṣelọpọ hydrogen yipada fẹrẹẹ papọ pẹlu agbara ti a pese, eyiti o dara fun iyipada ti ibeere hydrogen. Awọn sẹẹli Hoeller dahun si awọn iyipada igbelewọn 0-100% ni iṣẹju-aaya. Imọ-ẹrọ itọsi ti Hoeller n gba awọn idanwo afọwọsi, ati pe ohun elo idanwo naa yoo kọ ni opin 2020.
Mimo ti hydrogen ti awọn sẹẹli PEM ṣe le jẹ giga bi 99.99%, eyiti o ga ju ti awọn sẹẹli ipilẹ lọ. Ni afikun, agbara gaasi kekere ti o kere pupọ ti awọ ilu polima dinku eewu ti ṣiṣẹda awọn akojọpọ ina, gbigba elekitiroli lati ṣiṣẹ ni awọn iwuwo lọwọlọwọ kekere pupọ. Imuṣiṣẹ ti omi ti a pese si elekitirolizer gbọdọ jẹ kere ju 1S/cm. Nitori gbigbe proton kọja awọ-ara polima ṣe idahun ni iyara si awọn iyipada agbara, awọn sẹẹli PEM le ṣiṣẹ ni awọn ipo ipese agbara oriṣiriṣi. Botilẹjẹpe sẹẹli PEM ti jẹ iṣowo, o ni diẹ ninu awọn aila-nfani, ni pataki idiyele idoko-owo giga ati inawo giga ti awọ ara mejeeji ati awọn amọna orisun irin iyebiye. Ni afikun, igbesi aye iṣẹ ti awọn sẹẹli PEM kuru ju ti awọn sẹẹli ipilẹ lọ. Ni ọjọ iwaju, agbara ti sẹẹli PEM lati gbejade hydrogen nilo lati ni ilọsiwaju pupọ.
Akoko ifiweranṣẹ: Kínní-02-2023