Gu ìre, tha AEM na hibrid de PEM agus electrolysis lye stèidhichte air diaphragm traidiseanta. Tha prionnsapal cealla electrolytic AEM air a shealltainn ann am Figear 3. Aig a’ chatod, thèid uisge a lughdachadh gus haidridean agus OH⁻ a thoirt gu buil. Bidh OH⁻ a’ sruthadh tron diaphragm chun an anod, far am bi e ag ath-cho-chur gus ocsaidean a thoirt gu buil.
Rinn Li et al. [1-2] sgrùdadh air inneal-electrolyze uisge àrd-choileanaidh AEM polystyrene agus polyphenylene air a cheàrnadh gu mòr, agus sheall na toraidhean gu robh an dùmhlachd srutha 2.7A/cm2 aig 85°C aig bholtaids de 1.8V. Nuair a chaidh NiFe agus PtRu/C a chleachdadh mar chatalaichean airson cinneasachadh haidridean, lùghdaich an dùmhlachd srutha gu mòr gu 906mA/cm2. Rinn Chen et al. [5] sgrùdadh air cleachdadh catalaiche electrolytic meatailt neo-uasal àrd-èifeachdais ann an inneal-electrolyze film polymer alcalin. Chaidh ocsaidean NiMo a lughdachadh le gasaichean H2/NH3, NH3, H2 agus N2 aig diofar theodhachdan gus catalaichean cinneasachadh haidridean electrolytic a cho-chur. Tha na toraidhean a’ sealltainn gu bheil an coileanadh as fheàrr aig a’ chatalaiche NiMo-NH3/H2 le lughdachadh H2/NH3, le dùmhlachd srutha suas ri 1.0A/cm2 agus èifeachdas tionndaidh lùtha de 75% aig 1.57V agus 80°C. Tha Evonik Industries, stèidhichte air an teicneòlas membran dealachaidh gas a th’ aca mu thràth, air stuth polymer peutantaichte a leasachadh airson a chleachdadh ann an ceallan electrolytic AEM agus tha iad an-dràsta a’ leudachadh cinneasachadh membran air loidhne pìleat. Is e an ath cheum earbsachd an t-siostaim a dhearbhadh agus sònrachaidhean bataraidh a leasachadh, agus aig an aon àm a’ meudachadh cinneasachadh.
An-dràsta, is e na prìomh dhùbhlain a tha mu choinneamh cheallan electrolytic AEM dìth seoltachd àrd agus strì an aghaidh alcalin aig AEM, agus tha an electrocatalyst meatailt luachmhor ag àrdachadh cosgais saothrachaidh innealan electrolytic. Aig an aon àm, lughdaichidh CO2 a’ dol a-steach don fhilm cealla strì an fhilm agus strì an electrod, agus mar sin a’ lughdachadh coileanadh electrolytic. Seo mar a leanas stiùireadh leasachaidh san àm ri teachd airson electrolyzer AEM: 1. AEM a leasachadh le seoltachd àrd, roghnachd ian agus seasmhachd alcalin fad-ùine. 2. Faigh thairis air duilgheadas cosgais àrd catalyst meatailt luachmhor, leasaich catalyst às aonais meatailt luachmhor agus coileanadh àrd. 3. An-dràsta, is e $20 /m2 cosgais targaid electrolyzer AEM, a dh’ fheumar a lughdachadh tro stuthan amh saor agus ceumannan co-chur nas lugha, gus cosgais iomlan electrolyzer AEM a lughdachadh. 4. Susbaint CO2 anns a’ chealla electrolytic a lughdachadh agus coileanadh electrolytic a leasachadh.
[1] Liu L, Kohl P A. Co-phoilimeirean ioma-bhloca giùlain anion le diofar cationan ceangailte [J]. Iris Saidheans Poileimeir Pàirt A: Ceimigeachd Poileimeir, 2018, 56(13): 1395 — 1403.
[2] Li D, Park EJ, Zhu W, et al. Ionomers polystyrene quaternized gu mòr airson electrolysers uisge membran iomlaid anion àrd-choileanaidh [J]. Nature Energy, 2020, 5: 378 — 385.
Àm puist: 2 Gearran 2023