Клучни компоненти и материјали на реакторот на водородни горивни ќелии

1. Склоп на мембранска електрода

Мембранската електрода е јадрото на реакторот, слично на процесорот во компјутерот, и ги одредува максималните перформанси, векот и цената на реакторот.Модулот на мембранската електрода се состои од мембрана за размена на протон, катализатор и слој за дифузија на гас (слој на дифузија на гас).Главните индикатори за изведба вклучуваат излезна моќност по единица површина (густина на моќност), побарувачка на злато (количина на платина по единица излезна моќност), животен век и цена.Технологијата за катализаторско обложување (CCM), технологија на производство од втора генерација, се користи во производството на мембрански електроди, со континуиран производствен капацитет Roll-to-Rioll.

(1) Мембрана за размена на протони (PEM) Мембраната за размена на протони е основна компонента на горивни ќелии за размена на протони (PEMFC), е еден вид полимерна електролитна мембрана, сегашниот главен тренд на мембраната за размена на протони е композитна мембрана засилена со перфлуоросулфонска киселина, протон размена мембрана постепено се стреми да се тенки, десетици микрони до десет микрони, намалување на омската поларизација на пренос на протон, со цел да се постигнат повисоки перформанси.

(2) катализатор Во реакторот на водородни горивни ќелии, реакцијата на оксидација на водородот и реакцијата на редукција на кислородот на електродата главно се контролираат со катализатор.Катализаторот е главниот фактор што влијае на активирачката поларизација на водородните горивни ќелии и се смета за клучен материјал на водородните горивни ќелии.Во моментов, Pt/C е најчесто користениот катализатор во горивни ќелии, односно натоварениот катализатор кој се состои од наночестички Pt дисперзирани во јаглеродниот прав (како што е XC-72). (3) слој за дифузија на гас Слојот за дифузија на гас (GDL) се состои од основен слој од јаглеродни влакна и јаглероден микропорозен слој, кој се наоѓа помеѓу полето на проток и мембранската електрода.Главната функција на GDL е да обезбеди транспортен канал за гасот вклучен во реакцијата и генерираната вода и да ја поддржува мембранската електрода.Затоа, GDL мора да има добра механичка сила, соодветна структура на порите, добра електрична спроводливост и висока стабилност.

2. Биполарна плочаКако основни структурни компоненти на реакторот, биполарната плоча ја игра улогата на рамномерно распределување на гасот, одводнување на вода, спроведување на топлина и електрична енергија, што претставува околу 60% од тежината и скоро 20% од цената на целата горивна ќелија.Неговите перформанси директно влијаат на излезната моќност и работниот век на батеријата.Биполарните плочи материјали се поделени на јаглерод и метални основни материјали, јаглеродна основна плоча е поделена на графитна плоча и композитна филм јаглеродна плоча две категории.

Графитната биполарна плоча е генерално непорозна графитна плоча или јаглеродна плоча како основен материјал, а употребата на CNC машински алати за обработка на проток, домашната графитна технологија биполарна плоча во последниве години се развива многу брзо, техничкото ниво е споредливо со странските земји , но дебелината е обично повеќе од 2 мм.Јаглеродната плоча со композитен филм во странски земји ја пробива технологијата на листови од 0,8 mm, со иста волуменска густина на моќност како металната плоча.