Was ist ein Proton Exchange Membrane

? Ein Protonen -Austausch-Membran ist ein super dünnes Blatt aus Spezialpolymeren , die als eine selektiv durchlässige Membran für die Protonenbewegungin eine Richtung wirkt. Um diese Art von selektiver Zulässigkeit zu erreichen, ist die Membran aus einem Polymer -Typ als Ionomere bekannt sind, konstruiert . Unter annehmbaren Bedingungen wird diese Protonenaustauschmembran -oder Polymerelektrolytmembran(PEM) nur den Durchgang von Protonen , während vollständig blockiert den Zugang zu anderen Ionen und gasförmigen Molekülen, wie Wasserstoff oder Sauerstoff. Ionomer und ihre Rolle in PEM

Die semipermeable Natur dieser Membran ist ein Ergebnis der Kombination von Einheiten. Die Mehrzahl aus elektrisch neutral wiederkehrenden Einheiten , während der Rest geladenen Einheiten . Als ein Ergebnis dieser speziellen Polymere oder Ionomere zeigen eine Änderung der Viskosität mit einer Erhöhung der Temperatur . Die für PEM Ionomere können entweder durch Fusion speziellen Materialien in einer Polymermatrix oder indem reinen Polymeren hergestellt werden. Ein perfluorierten Ionomer ausgiebig für PEM- Produktion verwendet wird, ist Nation . Die Rechte an der Formulierung Nafion sind ausschließlich von DuPont .
Rolle der PEM- Brennstoffzellentechnologie in

Protonenaustauschmembran bildet einen integralen Bestandteil der heutigen Brennstoffzellen-Technologie und, falls erfolgreich ist, können unsere Häuser in den Tagen, die Macht zu kommen . Sein grundlegendes Handeln bei der Herstellung von Elektronen in der Zelle ist es, Form und Selektivität zu halten, so als Querbewegung der Gase zu vermeiden. Tatsächlich ist die Technologie Protonenaustauschmembran -Brennstoffzelle (PEMFC ), nachdem die semipermeable Membran genannt . Die Grundkonstruktion kann in vier Hauptabschnitte verteilt werden.
Vier Komponenten der PEMFC

Die negative Elektrode oder Anode in der Zelle steuert die Bewegung der Elektronen einmal sie Rettern werden die Wasserstoffmoleküle bilden. Die positive Elektrode oder Kathode eine geätzte Oberfläche , um einen besseren Zugang von Sauerstoff zu dem Katalysator zu ermöglichen. Der Katalysator ist ein spezielles Material wie Platin , die nicht in der Reaktionsprozess in Anspruch nimmt , sondern regelt den Prozess indirekt . Schließlich wirkt der PEM als Elektrolyt , abgesehen davon, dass ein selektives Medium während der Reaktion.
Die Oxidation und Reduktion

Wasserstoffgas tritt durch die Anode , und dessen Druckzustand drückt sie auf den Katalysator , was wiederum hilft, das Wasserstoffatom durch die Freigabe von Elektronen aus es zu ionisieren. Diese Elektronen führen Sie den Elektromotor . Nach Abschluss des Vorgangs , werden sie an die Kathode zurückgeführt. Am anderen Ende , Sauerstoffgas zu dem Katalysator durch die Kathode geleitet. Ionisierung von Sauerstoff zieht die bereits positiv ionisierten Wasserstoff, um durch die PEM auf die andere Seite zu reisen, um mit den Sauerstoffionen und bilden Wasser verbinden .
Fuel Cell Parameter und Stabilität

eine typische elektrolytischen Reaktion erzeugt einen kleinen Potenzial von rund 0,7 Volt . Um das elektrische Potential auf einen praktischen Wert zu erhöhen, sind Brennstoffzellen kombiniert werden, um einen Stapel zu bilden . Die Verbindung zwischen zwei Brennstoffzellen ist über Leitungsplatten oder Bipolarplatten hergestellt. Typischerweise werden diese Platten gehen durch eine Menge von Oxidations-und Reduktionsreaktionen, die auf beiden Seiten . Daher werden die Platten aus Graphit und anderen Verbundwerkstoffen hergestellt , um die Stabilität über die Zeit aufrecht zu erhalten.