Brint brændselscelle reaktor nøglekomponenter og materialer

1. Membranelektrodesamling

Membranelektroden er kernen i reaktoren, svarende til CPU'en i en computer, og bestemmer den maksimale ydeevne, levetid og omkostninger for reaktoren.Membranelektrodemodulet består af en protonudvekslingsmembran, en katalysator og et gasdiffusionslag (gasdiffusionslag).De vigtigste præstationsindikatorer inkluderer strømudgang pr. overfladeenhed (effekttæthed), efterspørgsel efter guld (mængde af platin pr. effektenhed), levetid og omkostninger.Katalysatorbelægningsteknologi (CCM), anden generations produktionsteknologi, bruges i produktionen af ​​membranelektroder med Roll-to-Rioll kontinuerlig højhastighedsproduktionskapacitet.

(1) Protonudvekslingsmembran (PEM) Protonudvekslingsmembran er kernekomponenten i protonudvekslingsmembranbrændselscelle (PEMFC), er en slags polymerelektrolytmembran, den nuværende mainstream-tendens med protonudvekslingsmembran er perfluorsulfonsyreforstærket kompositmembran, proton udveksling membran gradvist tendens til at tynde, snesevis af mikron ned til ti mikron, reducere den ohmske polarisering af proton overførsel, for at opnå højere ydeevne.

(2) katalysator I reaktoren af ​​brintbrændselscelle styres oxidationsreaktionen af ​​brint og reduktionsreaktionen af ​​oxygen på elektrode hovedsageligt af katalysator.Katalysator er hovedfaktoren, der påvirker aktiveringspolariseringen af ​​brintbrændselsceller, og betragtes som nøglematerialet i brintbrændselsceller.På nuværende tidspunkt er Pt/C den almindeligt anvendte katalysator i brændselsceller, det vil sige den fyldte katalysator, som består af Pt-nanopartikler spredt til kulstofpulveret (såsom XC-72) bæreren. (3) gasdiffusionslag Gasdiffusionslaget (GDL) består af et kulfiberbasislag og et kulmikroporøst lag, som er placeret mellem strømningsfeltet og membranelektroden.GDL's hovedfunktion er at tilvejebringe en transportkanal for gassen involveret i reaktionen og det genererede vand og understøtte membranelektroden.Derfor skal GDL have god mekanisk styrke, passende porestruktur, god elektrisk ledningsevne og høj stabilitet.

2. Bipolar pladeSom reaktorens kernestrukturkomponenter spiller den bipolære plade rollen som jævnt at fordele gas, dræne vand, lede varme og elektricitet, hvilket tegner sig for omkring 60% af vægten og næsten 20% af omkostningerne ved hele brændselscellen.Dens ydeevne påvirker direkte batteriets udgangseffekt og levetid.Bipolære pladematerialer er opdelt i kulstof- og metalbasematerialer, kulstofbasisplade er opdelt i grafitplade og kompositfilm kulstofplade i to kategorier.

Grafit bipolar plade er generelt ikke-porøs grafitplade eller carbonplade som basismateriale, og brugen af ​​CNC-værktøjsmaskiner til flowbehandling, indenlandsk grafitbipolar pladeteknologi i de seneste år har udviklet sig meget hurtigt, det tekniske niveau er sammenligneligt med udlandet , men tykkelsen er normalt mere end 2 mm.Kompositfilm presset kulstofplade i udlandet har brudt gennem 0,8 mm pladeteknologi med samme volumeneffekttæthed som metalplade.