メムラン電極は燃料電池の中核部品で 異質な材料の輸送と電気化学反応を統合し 性能,寿命,陽子交換膜燃料電池のコスト膜電極と両側にある二極板が 結合して単一の燃料電池を形成します複数の単一のセルを組み合わせて 燃料電池スタックを形成し,様々な出力要求を満たすことができますMEA構造の設計と最適化,材料の選択,製造プロセスの最適化は,常にPEMFCの研究の焦点となっています.膜電極技術は何世代もの革新を経験してきました主に3つのタイプに分かれます:GDE熱圧方法,CCM3つのメムラン電極とオーダーメムラン電極.
1GDE 熱圧フィルム電極
第1世代のMEA調製技術では,PEMの両側にCLで覆われたカソードとアンードGDLを圧縮するために熱圧圧圧法を使用して,MEA,GDE構造として知られるものを得ました.
GDE型MEAの調製プロセスは,GDLに均等に触媒が覆われているため,比較的シンプルです.この設計は,MEAの毛穴形成を容易にするだけでなく,変形から守っていますしかし,このプロセスは完璧ではありません.GDLに塗装された触媒の量を正確に制御できない場合,触媒スローリーはGDLに浸透し,触媒が効率を完全に発揮できないMEAの製造コストを大幅に増加させる.
GDLの触媒コーティングとPEMの膨張システムの不一致性により,両者の間のインターフェースは長期間の動作中に脱層しやすい.燃料電池の内部接触抵抗が増加するだけでなく基本的には,GDE構造に基づくMEAの準備プロセスが廃止されました.それに対して注意を払う者は少ない..
2CCM 三合一膜電極
ロールからロールへの直接コーティング,シートプリント,スプレーコーティングなどの方法を用いて適切な分散剤がプロトン交換膜の両側に直接塗装され,MEAが得られます.
GDE型MEA製製方法と比較して,CCM型は性能が優れ,剥がしが容易ではなく,触媒層とPEM間の転送抵抗を減らす.陽子の拡散と動きを改善するのに有益です. 触媒層,それによって触媒層とPEMを促進する. 接触とそれらの間の陽子の転送は,陽子の転送の抵抗を減らす,MEAの業績を大幅に向上させるMEAに関する研究は,GDE型からCCM型に移行した.さらに,CCM型MEAのPt負荷が比較的低いため,MEAの総コストが削減され,利用率は大幅に改善されます燃料電池の動作中に水浸しやすいという点がCCM型MEAの欠点である.主な理由は,MEA触媒層に水害剤がないこと,ガスチャネルが少ないガスと水の伝送抵抗が比較的高いため,ガスと水の伝送抵抗を減らすために,触媒層の厚さは通常 10 μ m 以上ではない..
CCM型MEAは,優れた包括的な性能により,自動車燃料電池の分野で商業化されている.例えば,トヨタミライ,ホンダクラリティなど.中国武漢工科大学によって開発されたCCM型MEAは,燃料電池フォークリフトに使用するために米国にあるプラグパワーに輸出されました.ダリアン・シンユアン・パワーによって開発されたCCM型MEAは,プラチナベースの貴金属の負荷容量が0.4mgPt/cm2のトラックに適用されています. 電力密度は0.96W/cm2に達します.同時に昆山サンシャイン 武漢ヒマラヤ 蘇州青東 上海学園大学大连化学物理研究所も 高性能CCM型MEAを開発していますコム,ゴアなどの外国企業
3オーダーした膜電極
GDE型MEAとCCM型MEAの触媒層は,触媒と電解質溶液と混合して触媒スラムを形成し,その後塗装される.効率が非常に低く,重要な偏振現象がありますMEA の高電流放出に有利ではない. さらに,MEA のプラチナ負荷は比較的高い.低コストのMEAが注目されるようになりました注文されたMEAのPt利用率は非常に高く,MEAのコストを効果的に削減し,同時に陽子,電子,ガス,水および他の物質の効率的な輸送を達成します.これにより,PEMFCの全体的なパフォーマンスを向上させる..
オーダーされた膜電極には,炭素ナノチューブに基づくオーダーされた膜電極,触媒薄膜に基づくオーダーされた膜電極,陽子電導基をベースとした,オーダーされた膜電極.
炭素ナノチューブベースのオーダーメイド膜電極
炭素ナノチューブのグラフィット格子特性は高ポテンシャルに耐性があり,Pt粒子との相互作用と弾力性はPt粒子の触媒活動を強化します.この10年ほど縦にアライナインされた炭素ナノチューブ (VACNTs) をベースにした薄膜が開発されました.電極.垂直配置メカニズムは,ガス拡散層,排水能力,Pt の利用効率.
VACNTは2種類に分けられる.一つは曲げて薄い炭素ナノチューブで構成されるVACNTであり,もう一つは直線で密度の高い炭素ナノチューブで構成される空洞炭素ナノチューブである.
催化剤薄膜をベースにした注文された膜電極
カタライザー薄膜の順序付けは主にPtナノ順序構造,例えばPtナノチューブ,Ptナノワイヤーなどを指します.それらの中では,カタライザー順序メムラン電極の代表者はNSTFです.,3M社の商用製品である.従来のPt/C触媒と比較して,NSTFには4つの主要特徴がある.触媒媒はオーダーされた有機性のあるひげである.触媒はPtベースの合金薄膜をひげのような生物に形成する触媒層には炭素キャリアがない. NSTF触媒層の厚さは1um以下である.
プロトン導体に基づくオーダーされた膜電極
プロトン導体オーダーメブランの電極の主な機能は,触媒層で効率的なプロトン輸送を促進するためにナノワイヤーポリマー材料を導入することです.TiO2ナノチューブ配列 (TNT) の TiO2/Ti構造がチタンシートに準備された.,その後,水素大気中に焼却してH-TNTを取得した.Pt Pd粒子は,SnCl2敏感化および移動方法を使用して,H-TNTの表面に準備された.燃料電池を製造する.
The Institute of Nuclear Science and the Department of Automotive Engineering at Tsinghua University have synthesized a novel ordered catalyst layer for the first time based on the fast proton conduction function of Nafion nanowires陽子交換膜に生長し,インターフェース接触抵抗がゼロに低下します.Nafion のナノ棒に Pt 粒子の触媒層の堆積触媒と電子伝導機能の両方を備えている.ナフィオンナノ棒は高速な陽子伝導性を有する.
オーダーされた膜電極は疑いなく次世代の膜電極準備技術の主要な方向です.プラチナグループ元素の負荷を減らす一方で,5つの側面をさらに検討する必要があります: オーダーされた膜電極は不純物に対して非常に敏感である. 材料の最適化,特徴付け,モデリングを通じて膜電極の作業範囲を拡大する.催化層に高速陽子導体ナノ構造を導入する低コストの大量生産プロセス開発 膜電極,陽子交換膜,電触媒,電磁気電池,電磁気電池,電磁気電池,電磁気電池,電磁気電池,電磁気電池,電磁気電池,電磁気電池,電磁気電池,電磁気電池,電磁気電池,電磁気電池,電磁気電池,電磁気電池,電磁気電池,電磁気電池,電磁気電池,電磁気電池,電磁気電池,電磁気電池,電磁気電池,電磁気電池,電磁気電池,電磁気電池ガス拡散層.
https://www.ultrasonic-metalwelding.com/sale-52164561-アニオン-プロトン交換-膜-超音波噴霧-100khz.html
膜電極の準備技術と超音波噴霧方法の利点:
(1) 超音波のノズルのパワーと周波数などのパラメータを最適化することで,原子化催化剤スローリーは小回転を遂げ,過剰噴出に弱い.触媒の利用率を向上させる;
(2) 超音波振動棒は,触媒粒子を高度に分散させ,超音波分散注射器は触媒スローに二次的な乱す効果を持っています.プラチナ化学汚染の確率を大幅に削減し,反応活動領域を減少させる;
(3) 操作が簡単で高度に自動化され,膜電極の大量生産に適しています.
メムラン電極は燃料電池の中核部品で 異質な材料の輸送と電気化学反応を統合し 性能,寿命,陽子交換膜燃料電池のコスト膜電極と両側にある二極板が 結合して単一の燃料電池を形成します複数の単一のセルを組み合わせて 燃料電池スタックを形成し,様々な出力要求を満たすことができますMEA構造の設計と最適化,材料の選択,製造プロセスの最適化は,常にPEMFCの研究の焦点となっています.膜電極技術は何世代もの革新を経験してきました主に3つのタイプに分かれます:GDE熱圧方法,CCM3つのメムラン電極とオーダーメムラン電極.
1GDE 熱圧フィルム電極
第1世代のMEA調製技術では,PEMの両側にCLで覆われたカソードとアンードGDLを圧縮するために熱圧圧圧法を使用して,MEA,GDE構造として知られるものを得ました.
GDE型MEAの調製プロセスは,GDLに均等に触媒が覆われているため,比較的シンプルです.この設計は,MEAの毛穴形成を容易にするだけでなく,変形から守っていますしかし,このプロセスは完璧ではありません.GDLに塗装された触媒の量を正確に制御できない場合,触媒スローリーはGDLに浸透し,触媒が効率を完全に発揮できないMEAの製造コストを大幅に増加させる.
GDLの触媒コーティングとPEMの膨張システムの不一致性により,両者の間のインターフェースは長期間の動作中に脱層しやすい.燃料電池の内部接触抵抗が増加するだけでなく基本的には,GDE構造に基づくMEAの準備プロセスが廃止されました.それに対して注意を払う者は少ない..
2CCM 三合一膜電極
ロールからロールへの直接コーティング,シートプリント,スプレーコーティングなどの方法を用いて適切な分散剤がプロトン交換膜の両側に直接塗装され,MEAが得られます.
GDE型MEA製製方法と比較して,CCM型は性能が優れ,剥がしが容易ではなく,触媒層とPEM間の転送抵抗を減らす.陽子の拡散と動きを改善するのに有益です. 触媒層,それによって触媒層とPEMを促進する. 接触とそれらの間の陽子の転送は,陽子の転送の抵抗を減らす,MEAの業績を大幅に向上させるMEAに関する研究は,GDE型からCCM型に移行した.さらに,CCM型MEAのPt負荷が比較的低いため,MEAの総コストが削減され,利用率は大幅に改善されます燃料電池の動作中に水浸しやすいという点がCCM型MEAの欠点である.主な理由は,MEA触媒層に水害剤がないこと,ガスチャネルが少ないガスと水の伝送抵抗が比較的高いため,ガスと水の伝送抵抗を減らすために,触媒層の厚さは通常 10 μ m 以上ではない..
CCM型MEAは,優れた包括的な性能により,自動車燃料電池の分野で商業化されている.例えば,トヨタミライ,ホンダクラリティなど.中国武漢工科大学によって開発されたCCM型MEAは,燃料電池フォークリフトに使用するために米国にあるプラグパワーに輸出されました.ダリアン・シンユアン・パワーによって開発されたCCM型MEAは,プラチナベースの貴金属の負荷容量が0.4mgPt/cm2のトラックに適用されています. 電力密度は0.96W/cm2に達します.同時に昆山サンシャイン 武漢ヒマラヤ 蘇州青東 上海学園大学大连化学物理研究所も 高性能CCM型MEAを開発していますコム,ゴアなどの外国企業
3オーダーした膜電極
GDE型MEAとCCM型MEAの触媒層は,触媒と電解質溶液と混合して触媒スラムを形成し,その後塗装される.効率が非常に低く,重要な偏振現象がありますMEA の高電流放出に有利ではない. さらに,MEA のプラチナ負荷は比較的高い.低コストのMEAが注目されるようになりました注文されたMEAのPt利用率は非常に高く,MEAのコストを効果的に削減し,同時に陽子,電子,ガス,水および他の物質の効率的な輸送を達成します.これにより,PEMFCの全体的なパフォーマンスを向上させる..
オーダーされた膜電極には,炭素ナノチューブに基づくオーダーされた膜電極,触媒薄膜に基づくオーダーされた膜電極,陽子電導基をベースとした,オーダーされた膜電極.
炭素ナノチューブベースのオーダーメイド膜電極
炭素ナノチューブのグラフィット格子特性は高ポテンシャルに耐性があり,Pt粒子との相互作用と弾力性はPt粒子の触媒活動を強化します.この10年ほど縦にアライナインされた炭素ナノチューブ (VACNTs) をベースにした薄膜が開発されました.電極.垂直配置メカニズムは,ガス拡散層,排水能力,Pt の利用効率.
VACNTは2種類に分けられる.一つは曲げて薄い炭素ナノチューブで構成されるVACNTであり,もう一つは直線で密度の高い炭素ナノチューブで構成される空洞炭素ナノチューブである.
催化剤薄膜をベースにした注文された膜電極
カタライザー薄膜の順序付けは主にPtナノ順序構造,例えばPtナノチューブ,Ptナノワイヤーなどを指します.それらの中では,カタライザー順序メムラン電極の代表者はNSTFです.,3M社の商用製品である.従来のPt/C触媒と比較して,NSTFには4つの主要特徴がある.触媒媒はオーダーされた有機性のあるひげである.触媒はPtベースの合金薄膜をひげのような生物に形成する触媒層には炭素キャリアがない. NSTF触媒層の厚さは1um以下である.
プロトン導体に基づくオーダーされた膜電極
プロトン導体オーダーメブランの電極の主な機能は,触媒層で効率的なプロトン輸送を促進するためにナノワイヤーポリマー材料を導入することです.TiO2ナノチューブ配列 (TNT) の TiO2/Ti構造がチタンシートに準備された.,その後,水素大気中に焼却してH-TNTを取得した.Pt Pd粒子は,SnCl2敏感化および移動方法を使用して,H-TNTの表面に準備された.燃料電池を製造する.
The Institute of Nuclear Science and the Department of Automotive Engineering at Tsinghua University have synthesized a novel ordered catalyst layer for the first time based on the fast proton conduction function of Nafion nanowires陽子交換膜に生長し,インターフェース接触抵抗がゼロに低下します.Nafion のナノ棒に Pt 粒子の触媒層の堆積触媒と電子伝導機能の両方を備えている.ナフィオンナノ棒は高速な陽子伝導性を有する.
オーダーされた膜電極は疑いなく次世代の膜電極準備技術の主要な方向です.プラチナグループ元素の負荷を減らす一方で,5つの側面をさらに検討する必要があります: オーダーされた膜電極は不純物に対して非常に敏感である. 材料の最適化,特徴付け,モデリングを通じて膜電極の作業範囲を拡大する.催化層に高速陽子導体ナノ構造を導入する低コストの大量生産プロセス開発 膜電極,陽子交換膜,電触媒,電磁気電池,電磁気電池,電磁気電池,電磁気電池,電磁気電池,電磁気電池,電磁気電池,電磁気電池,電磁気電池,電磁気電池,電磁気電池,電磁気電池,電磁気電池,電磁気電池,電磁気電池,電磁気電池,電磁気電池,電磁気電池,電磁気電池,電磁気電池,電磁気電池,電磁気電池,電磁気電池,電磁気電池ガス拡散層.
https://www.ultrasonic-metalwelding.com/sale-52164561-アニオン-プロトン交換-膜-超音波噴霧-100khz.html
膜電極の準備技術と超音波噴霧方法の利点:
(1) 超音波のノズルのパワーと周波数などのパラメータを最適化することで,原子化催化剤スローリーは小回転を遂げ,過剰噴出に弱い.触媒の利用率を向上させる;
(2) 超音波振動棒は,触媒粒子を高度に分散させ,超音波分散注射器は触媒スローに二次的な乱す効果を持っています.プラチナ化学汚染の確率を大幅に削減し,反応活動領域を減少させる;
(3) 操作が簡単で高度に自動化され,膜電極の大量生産に適しています.
