Ключови компоненти и материали за реактор с водородни горивни клетки

1. Монтаж на мембранен електрод

Мембранният електрод е ядрото на реактора, подобно на процесора в компютъра, и определя максималната производителност, живот и цена на реактора.Мембранният електроден модул се състои от протонообменна мембрана, катализатор и газодифузионен слой (газодифузионен слой).Основните показатели за ефективност включват изходна мощност на единица повърхност (плътност на мощността), търсене на злато (количество платина на единица изходна мощност), живот и цена.Технологията за каталитично покритие (CCM), производствена технология от второ поколение, се използва при производството на мембранни електроди, с непрекъснат високоскоростен производствен капацитет Roll-to-Rioll.

(1) Протонообменна мембрана (PEM) Протонообменната мембрана е основният компонент на горивната клетка на протонообменната мембрана (PEMFC), е вид полимерна електролитна мембрана, текущата основна тенденция на протонообменната мембрана е композитна мембрана с перфлуоросулфонова киселина, протон обменната мембрана постепенно има тенденция да изтънява, десетки микрона до десет микрона, намалява омичната поляризация на протонния трансфер, за да постигне по-висока производителност.

(2) катализатор В реактора на водородна горивна клетка реакцията на окисление на водорода и реакцията на редукция на кислорода върху електрода се контролират главно от катализатор.Катализаторът е основният фактор, влияещ върху поляризацията на активиране на водородните горивни клетки и се счита за ключов материал на водородните горивни клетки.Понастоящем Pt/C е често използваният катализатор в горивните клетки, т.е. зареденият катализатор, който се състои от наночастици Pt, диспергирани в носителя на въглероден прах (като XC-72). (3) газодифузионен слой Газодифузионният слой (GDL) се състои от основен слой от въглеродни влакна и въглероден микропорест слой, който е разположен между полето на потока и мембранния електрод.Основната функция на GDL е да осигури транспортен канал за газа, участващ в реакцията, и генерираната вода и да поддържа мембранния електрод.Следователно GDL трябва да има добра механична якост, подходяща структура на порите, добра електропроводимост и висока стабилност.

2. Биполярна плочаКато основни структурни компоненти на реактора, биполярната плоча играе ролята на равномерно разпределение на газ, източване на вода, провеждане на топлина и електричество, което представлява около 60% от теглото и почти 20% от цената на цялата горивна клетка.Неговата производителност пряко влияе върху изходната мощност и живота на батерията.Биполярните плочи се разделят на въглеродни и метални основни материали, въглеродната основна плоча е разделена на графитна плоча и композитна филмова въглеродна плоча две категории.

Графитната биполярна плоча обикновено е непореста графитна плоча или въглеродна плоча като основен материал и използването на CNC машинни инструменти за обработка на потока, вътрешната графитна биполярна плоча технология през последните години се разви много бързо, техническото ниво е сравнимо с чужди страни , но дебелината обикновено е повече от 2 мм.Карбонова плоча, пресована с композитно фолио, в чужди страни е пробила технологията за листове от 0,8 mm, със същата обемна плътност на мощността като металната плоча.