AEM se nan yon sèten mezi yon ibrid PEM ak elektwoliz lesiv tradisyonèl ki baze sou dyafram. Prensip selil elektwolitik AEM lan montre nan Figi 3. Nan katod la, dlo redwi pou pwodui idwojèn ak OH-. OH- koule nan dyafram la rive nan anod la, kote li rekombine pou pwodui oksijèn.
Li et al. [1-2] te etidye yon elektwolizè dlo pèfòmans wo AEM ki fèt ak polistirèn ak polifenilèn trè kwatènize, epi rezilta yo te montre ke dansite kouran an te 2.7A/cm2 a 85°C nan yon vòltaj 1.8V. Lè yo te itilize NiFe ak PtRu/C kòm katalis pou pwodiksyon idwojèn, dansite kouran an te diminye anpil a 906mA/cm2. Chen et al. [5] te etidye aplikasyon katalis elektwolitik metal ki pa nòb ki gen gwo efikasite nan elektwolizè fim polimè alkalin. Oksid NiMo yo te redwi pa gaz H2/NH3, NH3, H2 ak N2 nan diferan tanperati pou sentetize katalis pwodiksyon idwojèn elektwolitik. Rezilta yo montre ke katalis NiMo-NH3/H2 ak rediksyon H2/NH3 la gen pi bon pèfòmans lan, ak yon dansite kouran ki rive jiska 1.0A/cm2 ak yon efikasite konvèsyon enèji 75% a 1.57V ak 80°C. Evonik Industries, ki baze sou teknoloji manbràn separasyon gaz li deja genyen an, devlope yon materyèl polymère patante pou itilize nan selil elektwolitik AEM epi kounye a li ap elaji pwodiksyon manbràn sou yon liy pilòt. Pwochen etap la se verifye fyab sistèm nan epi amelyore espesifikasyon batri yo, pandan y ap ogmante pwodiksyon an.
Kounye a, prensipal defi selil elektwolitik AEM yo ap fè fas a se mank konduktivite segondè ak rezistans alkalin AEM yo, epi elektwokatalis metal presye a ogmante pri fabrikasyon aparèy elektwolitik yo. An menm tan, CO2 k ap antre nan fim selil la ap diminye rezistans fim nan ak rezistans elektwòd la, kidonk diminye pèfòmans elektwolitik la. Direksyon devlopman nan lavni elektwolizè AEM lan se jan sa a: 1. Devlope AEM ak konduktivite segondè, selektivite iyon ak estabilite alkalin alontèm. 2. Simonte pwoblèm pri segondè katalis metal presye a, devlope katalis san metal presye ak pèfòmans segondè. 3. Kounye a, pri sib elektwolizè AEM lan se $20 /m2, ki bezwen redwi atravè matyè premyè bon mache ak etap sentèz redwi, pou diminye pri jeneral elektwolizè AEM lan. 4. Redui kontni CO2 nan selil elektwolitik la epi amelyore pèfòmans elektwolitik la.
[1] Liu L, Kohl P A. Kopolimè miltiblok ki kondi anyon ak diferan kasyon mare [J]. Journal of Polymer Science Part A: Polymer Chemistry, 2018, 56(13): 1395 — 1403.
[2] Li D, Park EJ, Zhu W, et al. Iyonomè polistirèn trè kwatènize pou elektwolizè dlo manbràn echanj anyon pèfòmans segondè [J]. Nature Energy, 2020, 5: 378 — 385.
Dat piblikasyon: 2 Fevriye 2023