In غشاء تبادل البروتونفي خلية الوقود، تتم الأكسدة التحفيزية للبروتونات داخل الغشاء من خلال الكاثود، وفي الوقت نفسه، تنتقل الإلكترونات من الأنود إلى الكاثود عبر دائرة خارجية، ويتحد الاختزال الإلكتروني والكاثودي للأكسجين على سطح الماء الناتج، مما يؤدي إلى توليد الطاقة الكهربائية عبر دائرة خارجية. في غشاء تبادل البروتون النموذجي، تُعد الكفاءة عاملاً رئيسيًا، كما أن الموصلية العالية للبروتونات سمة مهمة لمواد غشاء تبادل البروتون. يتكون غشاء تبادل البروتون عادةً من بنية فصل جيدة بين الكارهة للماء والمحبة للماء، والتي تمنع امتصاص الماء الزائد، مما يقلل من تورم الغشاء ويحافظ على استقراره الميكانيكي. توفر مجموعات الكبريتات المحبة للماء قناة توصيل كافية، ويمكن نقل البروتونات من الأنود إلى الكاثود، وخليط وقود الغاز في نفس الوقت.
عانت خلايا وقود غشاء تبادل البروتون المبكرة من عيوب ارتفاع تكلفتها وقصر عمرها الافتراضي، نتيجةً لاستخدام أغشية كوبوليمر البوليسترين-ستايرين المُسلفن. في سبعينيات القرن الماضي، حل غشاء نافيون محل غشاء كوبوليمر البوليسترين-دايفينيل بنزين المُسلفن، ليصبح الغشاء القياسي لخلايا وقود غشاء تبادل البروتون.
يجب أن يعمل غشاء حمض السلفونيك الغازي بالكامل عند درجة حرارة أقل من 100 درجة مئوية، وعندما تزيد عن ذلك، يجف الغشاء بسرعة وتنهار المجالات الأيونية في هيكله، مما يؤدي إلى انخفاض كبير في الموصلية. حاليًا، تعمل معظم خلايا الوقود عند درجات حرارة أقل من 100 درجة مئوية، ولكن هذا ليس الوضع الأمثل. لذلك،أغشية تبادل البروتونتحتاج المواد القادرة على التكيف مع درجات الحرارة المرتفعة إلى مزيد من التطوير. يؤثر حجم الإنتاج بشكل كبير على تكلفة تصنيع غشاء تبادل البروتون. تتكون تكلفة غشاء تبادل البروتون بشكل رئيسي من ثلاثة عناصر: (1) تكلفة مادة الأيونومر؛ (2) تكلفة مادة البولي تتروكسين الموسع؛ (3) تكلفة تصنيع الأغشية. تتأثر كل من تكلفة المواد وتصنيع الخشب بحجم الإنتاج. عند زيادة حجم الإنتاج من 1000 وحدة سنويًا إلى 10000 وحدة سنويًا، يمكن خفض تكلفة تصنيع غشاء تبادل البروتون والأغشية بنسبة 77%، ويمكن خفض التكلفة الإجمالية بنسبة 70%.
شركة VET Technology المحدودة هي قسم الطاقة في مجموعة VET، وهي مؤسسة وطنية عالية التقنية متخصصة في البحث والتطوير والإنتاج والمبيعات وخدمة أجزاء السيارات والطاقة الجديدة، وتتعامل بشكل أساسي في سلسلة المحركات، ومضخات التفريغ، وخلايا الوقود وبطارية التدفق، وغيرها من المواد المتقدمة الجديدة.
على مر السنين، جمعنا نخبة من الكفاءات الصناعية وفرق البحث والتطوير ذات الخبرة والابتكار، ونتمتع بخبرة عملية واسعة في تصميم المنتجات وتطبيقاتها الهندسية. وحققنا باستمرار إنجازات جديدة في أتمتة معدات عملية تصنيع المنتجات وتصميم خطوط الإنتاج شبه الآلية، مما مكّن شركتنا من الحفاظ على قدرتها التنافسية القوية في نفس القطاع.
بفضل قدراتنا البحثية والتطويرية، بدءًا من المواد الرئيسية ووصولًا إلى المنتجات النهائية، حققت التقنيات الأساسية والرئيسية لحقوق الملكية الفكرية المستقلة العديد من الابتكارات العلمية والتكنولوجية. وبفضل جودة منتجاتنا الثابتة، وأفضل خطط التصميم من حيث التكلفة، وخدمة ما بعد البيع عالية الجودة، اكتسبنا ثقة عملائنا وتقديرهم.
أغشية Nafion PFSA، التي تُصنّعها شركة VET Energy، هي أغشية غير مُقوّاة مصنوعة من بوليمرات Nafion PFSA، وهي بوليمرات كوبوليمر حمض السلفونيك المُفلور/بولي تترافلوروإيثيلين في صورة حمض (H+). تُستخدم أغشية Nafion PFSA على نطاق واسع فيغشاء تبادل البروتونخلايا وقود البوليمر (PEM) ومحللات الماء الكهربائي. في مجموعة واسعة من الخلايا الكهروكيميائية، تعمل الأغشية كفاصلات وكإلكتروليتات صلبة، وهي مطلوبة لتمرير الكاتيونات بشكل انتقائي عبر الوصلات الخلوية. يتميز البوليمر بمقاومته الكيميائية ومتانته.
وقت النشر: ٢٩ يوليو ٢٠٢٢