Niadtong 1966, ang General Electric Company nagpalambo og water electrolytic cell base sa konsepto sa proton conduction, gamit ang polymer membrane isip electrolyte. Ang mga PEM cell gikomersyal sa General Electric niadtong 1978. Sa pagkakaron, ang kompanya naggama og gamay nga mga PEM cell, labi na tungod sa limitado nga produksiyon sa hydrogen, mubo nga kinabuhi ug taas nga gasto sa pamuhunan. Ang PEM cell adunay bipolar nga istruktura, ug ang mga koneksyon sa kuryente tali sa mga cell gihimo pinaagi sa mga bipolar plate, nga adunay hinungdanon nga papel sa pagpagawas sa mga namugna nga gas. Ang anode, cathode, ug membrane group nagporma sa membrane electrode assembly (MEA). Ang electrode kasagaran gilangkoban sa mga mahalon nga metal sama sa platinum o iridium. Sa anode, ang tubig gi-oxidize aron makahimo og oxygen, electrons ug protons. Sa cathode, ang oxygen, electrons ug protons nga gihimo sa anode molibot agi sa membrane ngadto sa cathode, diin kini gipakunhod aron makahimo og hydrogen gas. Ang prinsipyo sa PEM electrolyzer gipakita sa hulagway.
Ang mga PEM electrolytic cell kasagarang gigamit para sa gagmay nga produksiyon sa hydrogen, nga adunay pinakataas nga produksiyon sa hydrogen nga mga 30Nm3/h ug konsumo sa kuryente nga 174kW. Kon itandi sa alkaline cell, ang aktuwal nga gikusgon sa produksiyon sa hydrogen sa PEM cell halos makatabon sa tibuok limit range. Ang PEM cell makatrabaho sa mas taas nga current density kay sa alkaline cell, hangtod sa 1.6A/cm2, ug ang electrolytic efficiency kay 48%-65%. Tungod kay ang polymer film dili makasugakod sa taas nga temperatura, ang temperatura sa electrolytic cell kasagaran ubos sa 80°C. Ang Hoeller electrolyzer nakaugmad og usa ka optimized cell surface technology para sa gagmay nga PEM electrolyzers. Ang mga cell mahimong idisenyo sumala sa mga kinahanglanon, nga makapakunhod sa gidaghanon sa mga mahalon nga metal ug makapataas sa operating pressure. Ang pangunang bentaha sa PEM electrolyzer mao nga ang produksiyon sa hydrogen halos dungan nga mausab sa enerhiya nga gihatag, nga angay alang sa pagbag-o sa panginahanglan sa hydrogen. Ang mga Hoeller cell motubag sa 0-100% nga mga pagbag-o sa load rating sulod sa mga segundo. Ang patented nga teknolohiya ni Hoeller gipailalom sa mga validation test, ug ang test facility tukuron sa katapusan sa 2020.
Ang kaputli sa hydrogen nga gihimo sa mga PEM cell mahimong moabot sa 99.99%, nga mas taas kay sa alkaline cells. Dugang pa, ang ubos kaayo nga gas permeability sa polymer membrane nagpamenos sa risgo sa pagporma og mga flammable mixtures, nga nagtugot sa electrolyzer nga mo-operate sa ubos kaayo nga current densities. Ang conductivity sa tubig nga gisuplay sa electrolyzer kinahanglan nga ubos sa 1S/cm. Tungod kay ang proton transport tabok sa polymer membrane dali nga motubag sa power fluctuations, ang mga PEM cell mahimong mo-operate sa lain-laing power supply modes. Bisan tuod ang PEM cell nahimong komersyal, kini adunay pipila ka mga disbentaha, labi na ang taas nga gasto sa pamuhunan ug ang taas nga gasto sa mga electrodes nga gibase sa membrane ug precious metal. Dugang pa, ang service life sa mga PEM cell mas mubo kay sa alkaline cells. Sa umaabot, ang kapasidad sa PEM cell sa paghimo og hydrogen kinahanglan nga pauswagon pag-ayo.
Oras sa pag-post: Pebrero 02, 2023