離子膜電解槽電極
發(fā)布時間:
2023/04/10 22:23
低溫放電時,鋰離子嵌入正極電極材料的速度變慢,前邊的鋰離子還沒來得及嵌入材料中去,后邊的鋰離子就到了。鋰離子們開始堵車,電極材料的表面堆積的大量鋰離子,會導致鈍化層的產生速度加快(業(yè)界稱為SEI膜,這層膜會使得鋰離子嵌入電極的速度減慢),這樣一來嵌入難度就更大了。宏觀表現(xiàn)就是電池內阻變大,電池開始,向外輸出的電量就變小了。
公司目前聚焦于燃料電池膜電極、以及與燃料電池膜電極的技術工藝有很強關聯(lián)性的PEM水電解槽中核心零部件。
更長的循環(huán)壽命。LiFSI具有非常穩(wěn)定的化學性質,并且能與正極和負極形成穩(wěn)定的SEI膜(充放電時在電極材料與電解液之間形成的膜),減少了電極與電解液之間副反應發(fā)生的可能性,從而有利的保障了正極和負極的循環(huán)穩(wěn)定性。添加有LiFSI的電解液在充放電過程中對電池材料的損耗較少,可以增加鋰離子動力電池的充放電次數(shù),提升新能源電動汽車動力電池的使用壽命。
區(qū)別于堿性電解水制氫,PEM電解水制氫選用具有良好化學穩(wěn)定性、質子傳導性、氣體分離性的全氟磺酸質子交換膜作為固體電解質替代石棉膜,能有效阻止電子傳遞,提高電解槽性。PEM水電解槽主要部件由內到外依次是質子交換膜、陰陽極催化層、陰陽極氣體擴散層、陰陽極端板等。其中擴散層、催化層與質子交換膜組成膜電極,是整個水電解槽物料傳輸以及電化學反應的主場所,膜電極特性與結構直接影響PEM水電解槽的性能和壽命。質子交換膜通常由Nafion膜組成,可輸運H+質子到陰極。
技術端方面,目前可再生能源制氫和燃料電池車規(guī)模尚小,產業(yè)鏈不完善,電解水制氫核心材料和燃料電池膜電極以及其中的質子交換膜、催化劑、氣體擴散層等均以進口為主,電解槽設備材料和膜電極材料成本過高,為降低電解水制氫和燃料電池的成本,國內企業(yè)在核心材料端持續(xù)研發(fā)突破,目前堿性電解槽設備已經成熟量產,燃料電池核心材料也在國產化進程中,膜電極以及膜電極中的質子交換膜等已經實現(xiàn)國產替代。
●質子交換膜純水電解制氫:PEM電解槽由2個電極和1個膜組成,不需要電解液,只需要純水,使用膜電極組件,電極材料為多孔鉑,催化劑附著在交換膜表面。
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