Hydrogen brenselceller reaktor nøkkelkomponenter og materialer

1. Membranelektrodemontering

Membranelektroden er kjernen i reaktoren, lik CPU-en i en datamaskin, og bestemmer maksimal ytelse, levetid og kostnad for reaktoren.Membranelektrodemodulen består av en protonutvekslingsmembran, en katalysator og et gassdiffusjonslag (gassdiffusjonslag).De viktigste ytelsesindikatorene inkluderer effekt per enhet overflateareal (krafttetthet), gullbehov (mengde platina per enhet effekt), levetid og kostnad.Catalyst coating (CCM) teknologi, andre generasjons produksjonsteknologi, brukes i produksjonen av membranelektroder, med Roll-to-Rioll kontinuerlig høyhastighets produksjonskapasitet.

(1) Proton Exchange membran (PEM) Proton Exchange membran er kjernekomponenten i proton exchange membran brenselcelle (PEMFC), er en slags polymer elektrolytt membran, den nåværende mainstream trenden med proton exchange membran er perfluorsulfonsyre forbedret kompositt membran, proton utveksling membran gradvis har en tendens til å tynne, titalls mikron ned til ti mikron, redusere den ohmske polarisasjonen av protonoverføring, for å oppnå høyere ytelse.

(2) katalysator I reaktoren av hydrogen brenselcelle, er oksidasjonsreaksjonen av hydrogen og reduksjonsreaksjonen av oksygen på elektroden hovedsakelig kontrollert av katalysator.Katalysator er hovedfaktoren som påvirker aktiveringspolariseringen av hydrogenbrenselceller, og regnes som nøkkelmaterialet til hydrogenbrenselceller.For tiden er Pt/C den ofte brukte katalysatoren i brenselceller, det vil si den ladede katalysatoren som består av Pt-nanopartikler dispergert til karbonpulveret (som XC-72)-bæreren. (3) gassdiffusjonslag Gassdiffusjonslaget (GDL) består av et karbonfiberbaselag og et karbonmikroporøst lag, som er plassert mellom strømningsfeltet og membranelektroden.Hovedfunksjonen til GDL er å gi en transportkanal for gassen som er involvert i reaksjonen og det genererte vannet, og støtte membranelektroden.Derfor må GDL ha god mekanisk styrke, passende porestruktur, god elektrisk ledningsevne og høy stabilitet.

2. Bipolar plateSom kjernestrukturkomponenter i reaktoren spiller den bipolare platen rollen som jevnt fordelt gass, drenering av vann, ledning av varme og elektrisitet, og står for omtrent 60% av vekten og nesten 20% av kostnadene for hele brenselcellen.Ytelsen påvirker direkte utgangseffekten og levetiden til batteriet.Bipolare platematerialer er delt inn i karbon- og metallbasematerialer, karbonbasisplate er delt inn i grafittplate og komposittfilmkarbonplate i to kategorier.

Bipolar grafittplate er generelt ikke-porøs grafittplate eller karbonplate som basismateriale, og bruken av CNC-maskinverktøy for flytbehandling, innenlandsk grafittbipolar plateteknologi de siste årene har utviklet seg veldig raskt, det tekniske nivået er sammenlignbart med andre land , men tykkelsen er vanligvis mer enn 2 mm.Komposittfilmpresset karbonplate i utlandet har brutt gjennom 0,8 mm arkteknologi, med samme volumeffekttetthet som metallplate.