AEM nganti sawetara titik minangka hibrida saka PEM lan elektrolisis alkali adhedhasar diafragma tradisional. Prinsip sel elektrolitik AEM dituduhake ing Gambar 3. Ing katoda, banyu direduksi kanggo ngasilake hidrogen lan OH-. OH- mili liwat diafragma menyang anoda, ing ngendi banyu kasebut gabung maneh kanggo ngasilake oksigen.
Li et al. [1-2] nyinaoni elektroliser banyu kinerja dhuwur polistirena kuaternisasi dhuwur lan polifenilena AEM, lan asil kasebut nuduhake yen kapadhetan arus yaiku 2,7A/cm2 ing 85°C ing voltase 1,8V. Nalika nggunakake NiFe lan PtRu/C minangka katalis kanggo produksi hidrogen, kapadhetan arus mudhun sacara signifikan dadi 906mA/cm2. Chen et al. [5] nyinaoni aplikasi katalis elektrolitik logam non-mulia efisiensi dhuwur ing elektroliser film polimer alkali. Oksida NiMo direduksi dening gas H2/NH3, NH3, H2 lan N2 ing suhu sing beda-beda kanggo nyintesis katalis produksi hidrogen elektrolitik. Asil kasebut nuduhake yen katalis NiMo-NH3/H2 kanthi reduksi H2/NH3 nduweni kinerja paling apik, kanthi kapadhetan arus nganti 1,0A/cm2 lan efisiensi konversi energi 75% ing 1,57V lan 80°C. Evonik Industries, adhedhasar teknologi membran pamisahan gas sing wis ana, wis ngembangake bahan polimer sing dipatenake kanggo digunakake ing sel elektrolitik AEM lan saiki lagi ngembangake produksi membran ing jalur pilot. Langkah sabanjure yaiku verifikasi keandalan sistem lan ningkatake spesifikasi baterei, nalika nambah produksi.
Saiki, tantangan utama sing diadhepi sel elektrolitik AEM yaiku kurang konduktivitas lan resistensi alkali sing dhuwur saka AEM, lan elektrokatalis logam mulia nambah biaya manufaktur piranti elektrolitik. Ing wektu sing padha, CO2 sing mlebu ing film sel bakal nyuda resistensi film lan resistensi elektroda, saengga nyuda kinerja elektrolitik. Arah pangembangan elektroliser AEM ing mangsa ngarep yaiku kaya ing ngisor iki: 1. Ngembangake AEM kanthi konduktivitas sing dhuwur, selektivitas ion lan stabilitas alkali jangka panjang. 2. Ngatasi masalah biaya katalis logam mulia sing dhuwur, ngembangake katalis tanpa logam mulia lan kinerja sing dhuwur. 3. Saiki, target biaya elektroliser AEM yaiku $20 /m2, sing kudu dikurangi liwat bahan mentah sing murah lan langkah sintesis sing dikurangi, supaya bisa nyuda biaya sakabèhé elektroliser AEM. 4. Ngurangi kandungan CO2 ing sel elektrolitik lan ningkatake kinerja elektrolitik.
[1] Liu L, Kohl P A. Anion sing nglakokake kopolimer multiblok kanthi kation tethered sing beda-beda[J]. Jurnal Ilmu Polimer Bagian A: Kimia Polimer, 2018, 56(13): 1395 — 1403.
[2] Li D, Park EJ, Zhu W, dkk. Ionomer polistirena sing wis dikuaternisasi kanthi dhuwur kanggo elektroliser banyu membran ijol-ijolan anion kinerja dhuwur[J]. Nature Energy, 2020, 5: 378 — 385.
Wektu kiriman: 02-Feb-2023