Ključne komponente in materiali reaktorja na vodikove gorivne celice

1. Sklop membranske elektrode

Membranska elektroda je jedro reaktorja, podobno kot CPE v računalniku, in določa največjo zmogljivost, življenjsko dobo in stroške reaktorja.Membranski elektrodni modul je sestavljen iz protonske izmenjevalne membrane, katalizatorja in plinsko difuzijske plasti (plinsko difuzijske plasti).Glavni kazalniki učinkovitosti vključujejo izhodno moč na enoto površine (gostota moči), povpraševanje po zlatu (količina platine na enoto izhodne moči), življenjsko dobo in stroške.Tehnologija prevleke s katalizatorjem (CCM), proizvodna tehnologija druge generacije, se uporablja pri proizvodnji membranske elektrode z neprekinjeno visokohitrostno proizvodno zmogljivostjo Roll-to-Rioll.

(1) Membrana za izmenjavo protonov (PEM) Membrana za izmenjavo protonov je osrednja komponenta gorivne celice membrane za izmenjavo protonov (PEMFC), je neke vrste polimerna elektrolitna membrana, trenutni glavni trend membrane za izmenjavo protonov je kompozitna membrana, izboljšana s perfluorosulfonsko kislino, proton izmenjalna membrana se postopoma nagiba k tanjšanju, desetine mikronov navzdol do deset mikronov, zmanjša ohmsko polarizacijo prenosa protonov, da bi dosegli večjo zmogljivost.

(2) katalizator V reaktorju vodikove gorivne celice oksidacijsko reakcijo vodika in redukcijsko reakcijo kisika na elektrodi v glavnem nadzira katalizator.Katalizator je glavni dejavnik, ki vpliva na aktivacijsko polarizacijo vodikovih gorivnih celic, in velja za ključni material vodikovih gorivnih celic.Trenutno je Pt/C pogosto uporabljen katalizator v gorivnih celicah, to je obremenjeni katalizator, ki je sestavljen iz nanodelcev Pt, razpršenih na nosilcu ogljikovega prahu (kot je XC-72). (3) Plast za difuzijo plina Plast za difuzijo plina (GDL) je sestavljena iz osnovne plasti iz ogljikovih vlaken in ogljikove mikroporozne plasti, ki se nahaja med poljem toka in membransko elektrodo.Glavna funkcija GDL je zagotoviti transportni kanal za plin, vključen v reakcijo, in ustvarjeno vodo ter podpirati membransko elektrodo.Zato mora imeti GDL dobro mehansko trdnost, ustrezno strukturo por, dobro električno prevodnost in visoko stabilnost.

2. Bipolarna ploščaBipolarna plošča kot osrednja strukturna komponenta reaktorja igra vlogo enakomerne porazdelitve plina, odvajanja vode, prevajanja toplote in električne energije, kar predstavlja približno 60 % teže in skoraj 20 % stroškov celotne gorivne celice.Njegova zmogljivost neposredno vpliva na izhodno moč in življenjsko dobo baterije.Materiali bipolarne plošče so razdeljeni na ogljikove in kovinske osnovne materiale, ogljikova osnovna plošča je razdeljena na grafitno ploščo in kompozitno filmsko ogljikovo ploščo v dve kategoriji.

Grafitna bipolarna plošča je na splošno neporozna grafitna plošča ali ogljikova plošča kot osnovni material, uporaba CNC obdelovalnih strojev za obdelavo toka pa se je tehnologija domačih grafitnih bipolarnih plošč v zadnjih letih zelo hitro razvila, tehnična raven pa je primerljiva s tujino , vendar je debelina običajno več kot 2 mm.Karbonska plošča, stisnjena s kompozitno folijo, je v tujini prebila tehnologijo listov debeline 0,8 mm z enako gostoto volumske moči kot kovinska plošča.