AEM heta radeyekê hîbrîdeke PEM û elektrolîza lîkorê ya kevneşopî ye ku li ser bingeha dîyaframê ye. Prensîba xaneya elektrolîtîk a AEM di Şekil 3 de tê nîşandan. Li katodê, av kêm dibe da ku hîdrojen û OH- çêbike. OH- di dîyaframê re diherike anodê, li wir ji nû ve tê hev kirin da ku oksîjenê çêbike.
Li û hevkarên wî [1-2] elektrolîzera ava bilind a polîstîren û polîfenîlen AEM ya kuaternîzkirî pir zêde lêkolîn kirin, û encam nîşan dan ku dendika herikê di 85°C de di voltaja 1.8V de 2.7A/cm2 bû. Dema ku NiFe û PtRu/C wekî katalîzator ji bo hilberîna hîdrojenê têne bikar anîn, dendika herikê bi girîngî daket 906mA/cm2. Chen û hevkarên wî [5] sepandina katalîzatora elektrolîtîk a metalên ne-asayî yên bi karîgeriya bilind di elektrolîzera fîlma polîmer a alkalîn de lêkolîn kirin. Oksîdên NiMo bi gazên H2/NH3, NH3, H2 û N2 di germahiyên cûda de hatin kêm kirin da ku katalîzatorên hilberîna hîdrojena elektrolîtîk sentez bikin. Encam nîşan didin ku katalîzatora NiMo-NH3/H2 bi kêmkirina H2/NH3 xwedî performansa çêtirîn e, bi dendika herikê heya 1.0A/cm2 û karîgeriya veguherîna enerjiyê ya 75% di 1.57V û 80°C de. Evonik Industries, li ser bingeha teknolojiya xwe ya heyî ya membrana veqetandina gazê, ji bo karanîna di şaneyên elektrolîtîk ên AEM de materyalek polîmer a patentkirî pêşxistiye û niha hilberîna membranê li ser xeta ceribandinê berfireh dike. Gava din ew e ku pêbaweriya pergalê were verast kirin û taybetmendiyên bateriyê werin baştir kirin, di heman demê de hilberînê were mezin kirin.
Niha, pirsgirêkên sereke yên ku şaneyên elektrolîz ên AEM pê re rû bi rû ne, nebûna îletkeniya bilind û berxwedana alkalîn a AEM ne, û elektrokatalîzatorê metalê hêja lêçûna çêkirina cîhazên elektrolîz zêde dike. Di heman demê de, CO2 ku dikeve nav fîlma şaneyê dê berxwedana fîlmê û berxwedana elektrodê kêm bike, bi vî rengî performansa elektrolîz kêm bike. Rêya pêşkeftina pêşerojê ya elektrolîzerê AEM wiha ye: 1. Pêşxistina AEM bi îletkeniya bilind, hilbijartina îyonê û aramiya alkalîn a demdirêj. 2. Derbaskirina pirsgirêka lêçûna bilind a katalîzatorê metalê hêja, pêşxistina katalîzatorê bê metalê hêja û performansa bilind. 3. Niha, lêçûna hedef a elektrolîzerê AEM 20 dolar / m2 ye, ku divê bi rêya madeyên xav ên erzan û gavên sentezê yên kêmkirî were kêm kirin, da ku lêçûna giştî ya elektrolîzerê AEM kêm bibe. 4. Kêmkirina naveroka CO2 di şaneya elektrolîz de û baştirkirina performansa elektrolîz.
[1] Liu L, Kohl P A. Kopolimerên pirblok ên anyon-guhêzbar bi katyonên cuda yên girêdayî [J]. Kovara Zanista Polîmer Beş A: Kîmyaya Polîmer, 2018, 56(13): 1395 — 1403.
[2] Li D, Park EJ, Zhu W, û yên din. Îyonomerên polîstîren ên pir kuaternîzekirî ji bo elektrolîzerên ava membrana guheztina anyonê yên performansa bilind [J]. Nature Energy, 2020, 5: 378 — 385.
Dema şandinê: Sibat-02-2023