In membrane échangeuse de protonsDans les piles à combustible, l'oxydation catalytique des protons se produit à l'intérieur de la cathode, tandis que les électrons de l'anode se déplacent vers la cathode via un circuit externe. La réduction qualitative, combinée à la réduction électronique et cathodique de l'oxygène à la surface de l'eau produite, permet la conduction de l'énergie électrique par un circuit externe. Dans les piles à combustible à membrane échangeuse de protons classiques, l'efficacité des électrodes et la conductivité protonique élevée sont des caractéristiques importantes des matériaux de ces membranes. La membrane échangeuse de protons est généralement composée d'une bonne structure de séparation hydrophobe/hydrophile. Cette structure hydrophobe permet d'éviter une absorption excessive d'eau, de réduire le gonflement de la membrane et de maintenir sa stabilité mécanique. Les groupes hydrophiles sulfates assurent une conduction suffisante, permettant le passage simultané des protons de l'anode à la cathode et du mélange gaz-carburant.
Les premières piles à combustible à membrane échangeuse de protons présentaient les inconvénients d'un coût élevé et d'une durée de vie limitée en raison de l'utilisation de membranes en copolymère de polystyrène-styrène sulfoné. Dans les années 1970, la membrane Nafion a remplacé la membrane en copolymère de polystyrène-divinylbenzène sulfoné comme membrane standard pour les piles à combustible à membrane échangeuse de protons.
La membrane d'acide sulfonique tout gaz doit fonctionner à moins de 100 °C. Au-delà, elle se déshydrate rapidement et les domaines ioniques de sa structure s'effondrent, entraînant une baisse significative de la conductivité. Actuellement, la plupart des piles à combustible fonctionnent à des températures inférieures à 100 °C, mais cette température n'est pas optimale. Par conséquent,membranes échangeuses de protonsLes membranes échangeuses de protons, capables de s'adapter à des températures élevées, doivent être davantage développées. L'échelle de production a un impact significatif sur le coût de fabrication des membranes échangeuses de protons. Ce coût est principalement composé de trois éléments : (1) le coût des ionomères ; (2) le coût du polytétroxène expansé ; et (3) le coût de fabrication du film. Le coût des matériaux et celui du bois de fabrication sont tous deux affectés par l'échelle de production. Lorsque l'échelle de production passe de 1 000 à 10 000 ensembles par an, le coût de fabrication des membranes échangeuses de protons et des films peut être réduit de 77 % et le coût total de 70 %.
VET Technology Co., Ltd est le département énergétique du groupe VET, qui est une entreprise nationale de haute technologie spécialisée dans la recherche et le développement, la production, la vente et le service de pièces automobiles et de nouvelles énergies, traitant principalement des séries de moteurs, des pompes à vide, des piles à combustible et des batteries à flux, et d'autres nouveaux matériaux avancés.
Au fil des ans, nous avons constitué un groupe de talents industriels et d'équipes de R&D expérimentés et innovants, dotés d'une riche expérience pratique en conception de produits et en applications d'ingénierie. Nous avons constamment réalisé de nouvelles avancées dans l'automatisation des équipements de fabrication et la conception de lignes de production semi-automatisées, ce qui nous permet de maintenir une forte compétitivité dans ce secteur.
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Les membranes Nafion PFSA fabriquées par VET Energy sont des membranes non renforcées à base de polymères Nafion PFSA, des copolymères d'acide sulfonique perfluoré/polytétrafluoroéthylène sous forme acide (H+). Les membranes Nafion PFSA sont largement utilisées dansmembrane échangeuse de protonsPiles à combustible (PEM) et électrolyseurs d'eau. Dans une grande variété de cellules électrochimiques, les membranes agissent comme séparateurs et électrolytes solides et sont nécessaires au passage sélectif des cations à travers les jonctions cellulaires. Le polymère est chimiquement résistant et durable.
Date de publication : 29 juillet 2022