AEM কিছুটা PEM এবং প্রচলিত ডায়াফ্রাম-ভিত্তিক লাই ইলেকট্রোলাইসিসের একটি সংমিশ্রণ। AEM ইলেকট্রোলাইটিক সেলের কার্যপ্রণালী চিত্র ৩-এ দেখানো হয়েছে। ক্যাথোডে, জল বিজারিত হয়ে হাইড্রোজেন এবং OH⁻ উৎপন্ন করে। OH⁻ ডায়াফ্রামের মধ্য দিয়ে অ্যানোডে প্রবাহিত হয়, যেখানে এটি পুনরায় মিলিত হয়ে অক্সিজেন তৈরি করে।
লি এবং অন্যান্যরা [1-2] উচ্চ কোয়াটারনাইজড পলিস্টাইরিন এবং পলিফেনাইলিন AEM উচ্চ-কর্মক্ষমতাসম্পন্ন ওয়াটার ইলেক্ট্রোলাইজার নিয়ে গবেষণা করেছেন, এবং ফলাফলে দেখা গেছে যে 85 °C তাপমাত্রায় 1.8 V ভোল্টেজে কারেন্ট ডেনসিটি ছিল 2.7 A/cm²। হাইড্রোজেন উৎপাদনের জন্য অনুঘটক হিসেবে NiFe এবং PtRu/C ব্যবহার করার সময়, কারেন্ট ডেনসিটি উল্লেখযোগ্যভাবে কমে 906 mA/cm² হয়। চেন এবং অন্যান্যরা [5] অ্যালকালাইন পলিমার ফিল্ম ইলেক্ট্রোলাইজারে উচ্চ-দক্ষতাসম্পন্ন নন-নোবেল মেটাল ইলেক্ট্রোলাইটিক অনুঘটকের প্রয়োগ নিয়ে গবেষণা করেছেন। ইলেক্ট্রোলাইটিক হাইড্রোজেন উৎপাদন অনুঘটক সংশ্লেষণ করার জন্য বিভিন্ন তাপমাত্রায় H₂/NH₃, NH₃, H₂ এবং N₂ গ্যাস দ্বারা NiMo অক্সাইডকে বিজারিত করা হয়েছিল। ফলাফলে দেখা গেছে যে H₂/NH₃ বিজারণের মাধ্যমে প্রাপ্ত NiMo-NH₃/H₂ অনুঘটকটির কর্মক্ষমতা সবচেয়ে ভালো, যা 1.57 V ভোল্টেজ এবং 80 °C তাপমাত্রায় 1.0 A/cm² পর্যন্ত কারেন্ট ডেনসিটি এবং 75% শক্তি রূপান্তর দক্ষতা প্রদর্শন করে। ইভোনিক ইন্ডাস্ট্রিজ, তার বিদ্যমান গ্যাস পৃথকীকরণ মেমব্রেন প্রযুক্তির উপর ভিত্তি করে, AEM ইলেকট্রোলাইটিক সেলে ব্যবহারের জন্য একটি পেটেন্টকৃত পলিমার উপাদান তৈরি করেছে এবং বর্তমানে একটি পাইলট লাইনে মেমব্রেন উৎপাদন সম্প্রসারণ করছে। পরবর্তী পদক্ষেপ হলো উৎপাদন বৃদ্ধির পাশাপাশি সিস্টেমটির নির্ভরযোগ্যতা যাচাই করা, ব্যাটারির স্পেসিফিকেশন উন্নত করা।
বর্তমানে, AEM ইলেকট্রোলাইটিক সেলগুলির প্রধান প্রতিবন্ধকতা হলো AEM-এর উচ্চ পরিবাহিতা এবং ক্ষারীয় প্রতিরোধ ক্ষমতার অভাব, এবং মূল্যবান ধাতুর ইলেকট্রোক্যাটালিস্ট ইলেকট্রোলাইটিক ডিভাইস তৈরির খরচ বাড়িয়ে দেয়। একই সাথে, সেল ফিল্মে CO2 প্রবেশ করলে ফিল্ম রেজিস্ট্যান্স এবং ইলেকট্রোড রেজিস্ট্যান্স কমে যায়, ফলে ইলেকট্রোলাইটিক পারফরম্যান্স হ্রাস পায়। AEM ইলেকট্রোলাইজারের ভবিষ্যৎ উন্নয়নের দিকনির্দেশনা নিম্নরূপ: ১. উচ্চ পরিবাহিতা, আয়ন নির্বাচন ক্ষমতা এবং দীর্ঘমেয়াদী ক্ষারীয় স্থিতিশীলতা সম্পন্ন AEM তৈরি করা। ২. মূল্যবান ধাতুর ক্যাটালিস্টের উচ্চ মূল্যের সমস্যা কাটিয়ে ওঠা, মূল্যবান ধাতু ছাড়া এবং উচ্চ পারফরম্যান্স সম্পন্ন ক্যাটালিস্ট তৈরি করা। ৩. বর্তমানে, AEM ইলেকট্রোলাইজারের লক্ষ্যমাত্রা খরচ প্রতি বর্গমিটারে ২০ ডলার, যা সস্তা কাঁচামাল এবং সংশ্লেষণের ধাপ কমিয়ে আনা প্রয়োজন, যাতে AEM ইলেকট্রোলাইজারের সামগ্রিক খরচ হ্রাস পায়। ৪. ইলেকট্রোলাইটিক সেলে CO2-এর পরিমাণ কমানো এবং ইলেকট্রোলাইটিক পারফরম্যান্স উন্নত করা।
[1] লিউ এল, কোল পি এ। বিভিন্ন সংযুক্ত ক্যাটায়ন সহ অ্যানায়ন পরিবাহী মাল্টিব্লক কোপলিমার [জে]। জার্নাল অফ পলিমার সায়েন্স পার্ট এ: পলিমার কেমিস্ট্রি, 2018, 56 (13): 1395 — 1403।
[2] লি ডি, পার্ক ইজে, ঝু ডব্লিউ, প্রমুখ। উচ্চ কার্যক্ষমতা সম্পন্ন অ্যানায়ন বিনিময় ঝিল্লি জল তড়িৎবিশ্লেষকের জন্য উচ্চ কোয়াটারনাইজড পলিস্টাইরিন আয়নোমার [জে]। নেচার এনার্জি, ২০২০, ৫: ৩৭৮ — ৩৮৫।
পোস্ট করার সময়: ০২-০২-২০২৩