PEM-Wasserelektrolyse
PEM-Wasserelektrolyse – PEM-Elektrolyseurbeschichtungen – Cheersonic
Die PEM-Elektrolyse von Wasser hat einen hohen Wirkungsgrad bei der Wasserstofferzeugung und ist für die Volatilität der Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien geeignet. Es ist die aktuelle Mainstream- und vielversprechende Elektrolyse der Wasser-Wasserstoff-Produktionstechnologie. Im Vergleich zur alkalischen Elektrolysezelle ersetzt die PEM-Elektrolysezelle die Asbestmembran durch eine Protonenaustauschmembran, leitet Protonen und isoliert das Gas auf beiden Seiten der Elektrode, wodurch die durch den alkalischen Elektrolyten verursachten Nachteile vermieden werden. Gleichzeitig ist das Volumen der PEM-Elektrolysezelle kompakter und die Struktur weist keine Lücke auf, was den ohmschen Innenwiderstand der Elektrolysezelle stark reduziert und die Gesamtleistung verbessert.
Aufbau einer PEM-Elektrolysezelle
Eine typische PEM-Elektrolysezelle besteht hauptsächlich aus einer Anodenendplatte, einer Kathodenendplatte, einer Kathoden- und Anodendiffusionsschicht, einer katalytischen Anoden- und Kathodenschicht und einer Protonenaustauschmembran. Darunter besteht die Rolle der Endplatte darin, die Komponenten der Elektrolysezelle zu fixieren, den Stromtransfer zu führen, Wasser und Gas zu verteilen, und die Diffusionsschicht spielt die Rolle, Strom zu sammeln und den Gas-Flüssigkeits-Transfer zu fördern. Der Kern der katalytischen Schicht besteht aus Katalysator, elektronenleitendem Medium, protonenleitendem Medium. Die Dreiphasengrenzfläche ist der Kernort für elektrochemische Reaktionen.
Die Protonenaustauschmembran verwendet im Allgemeinen eine Perfluorsulfonsäuremembran, um Protonen zu übertragen, das von der Kathode und der Anode erzeugte Gas zu isolieren und die Übertragung von Elektronen zu verhindern.
Vorteile der PEM-Elektrolyse-Wassertechnologie
Gegenüber alkalischem Elektrolysewasser liegen die Vorteile von PEM-Elektrolysewasser vor allem in:
1. Da der Festelektrolyt mit Protonenaustauschmembran verwendet wird, muss das erzeugte Gas nicht dealkalisiert werden;
2. Die Leistungsfähigkeit ist höher als die der alkalischen Elektrolysezelle;
3. Schneller Start und Stopp, gutes Ansprechverhalten
4. Kann sich an die Volatilität der Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien anpassen.
Nachteile der PEM-Elektrolyse-Wassertechnologie
Der Nachteil der aktuellen PEM-Wasserelektrolysetechnologie sind die hohen Kosten, hauptsächlich weil der Katalysator das Edelmetall Platin verwendet, und die Kosten für eine Weile schwer zu senken sind. Dies ist das gleiche Problem wie bei der Brennstoffzelle. Wie man die Platinbeladung des Katalysators reduzieren oder neue kostengünstige und kostengünstige Alternativmaterialien finden kann, sind ebenfalls wichtige technische Probleme, die untersucht und gelöst werden müssen.
Die Brennstoffzellen-Katalysatorbeschichtungssysteme von Cheersonic eignen sich in einzigartiger Weise für diese anspruchsvollen Anwendungen, indem sie äußerst gleichmäßige, wiederholbare und dauerhafte Beschichtungen erzeugen. Mit der patentierten Ultraschall-Sprühkopftechnologie des Unternehmens kann es gleichmäßig und effizient auf Protonenaustauschmembranen und Gasdiffusionsschichten sprühen. Gleichmäßige Katalysatorbeschichtungen werden auf PEM-Brennstoffzellen, GDLs, Elektroden, verschiedenen Elektrolytmembranen und Festoxid-Brennstoffzellen mit Suspensionen abgeschieden, die Rußtinten, PTFE-Bindemittel, keramische Aufschlämmungen, Platin und andere Edelmetalle enthalten. Andere Metalllegierungen, einschließlich Brennstoffzellenkatalysatorbeschichtungen auf Platin-, Nickel-, Ir- und Ru-Basis aus Metalloxidsuspensionen, können unter Verwendung von Ultraschall zur Herstellung von PEM-Brennstoffzellen, Polymerelektrolytmembran (PEM)-Elektrolyseuren, DMFCs (Direktmethanol-Brennstoffzellen) und gespritzt werden SOFCs (Solid Oxide Fuel Cells) zur Schaffung maximaler Last und hoher Zelleffizienz.
Zu den Vorteilen der Ultraschallgeräte von Cheersonic gehören:
1.Sehr hohe Platinausnutzung in der MEA-Fertigung nachgewiesen; so hoch wie 90%.
2. Nicht verstopfend
3.Low-Flow-Spray reduziert Verschütten und Luftverschmutzung.
4.Dauer- oder Aussetzbetrieb möglich
5. Hochporöse Beschichtungen sind extrem langlebig und verhindern ein Reißen oder Ablösen der Katalysatorschicht.
6. Keine beweglichen Teile, die sich abnutzen können
7. Minimale Wartung und Ausfallzeiten.
8.Robustes Design und korrosionsbeständige Materialien.
9.Ultraschallenergie dispergiert die agglomerierten Partikel und erzeugt eine homogene Beschichtung.
