AEM သည် တစ်နည်းတစ်ဖုံ PEM နှင့် ရိုးရာ diaphragm အခြေခံ lye electrolysis တို့၏ ရောနှောပေါင်းစပ်မှုတစ်ခုဖြစ်သည်။ AEM electrolytic cell ၏ အခြေခံမူကို ပုံ ၃ တွင် ပြသထားသည်။ cathode တွင် ရေကို hydrogen နှင့် OH- တို့ကို ထုတ်လုပ်ရန် လျှော့ချပြီး OH- သည် diaphragm မှတစ်ဆင့် anode သို့ စီးဆင်းပြီး အောက်ဆီဂျင်ထုတ်လုပ်ရန် ပြန်လည်ပေါင်းစပ်သည်။
Li et al. [1-2] သည် မြင့်မားစွာ quaternized polystyrene နှင့် polyphenylene AEM မြင့်မားသောစွမ်းဆောင်ရည်ရှိသော ရေ electrolyzer ကို လေ့လာခဲ့ပြီး ရလဒ်များအရ 85°C တွင် 1.8V ဗို့အားတွင် လျှပ်စီးကြောင်းသိပ်သည်းဆ 2.7A/cm2 ရှိကြောင်း ပြသခဲ့သည်။ NiFe နှင့် PtRu/C ကို ဟိုက်ဒရိုဂျင်ထုတ်လုပ်မှုအတွက် catalysts အဖြစ်အသုံးပြုသောအခါ၊ လျှပ်စီးကြောင်းသိပ်သည်းဆသည် 906mA/cm2 အထိ သိသိသာသာကျဆင်းသွားခဲ့သည်။ Chen et al. [5] သည် alkaline polymer film electrolyzer တွင် မြင့်မားသောစွမ်းဆောင်ရည် non-noble metal electrolytic catalyst ကို အသုံးပြုခြင်းကို လေ့လာခဲ့သည်။ NiMo အောက်ဆိုဒ်များကို electrolytic hydrogen ထုတ်လုပ်မှု catalysts များပေါင်းစပ်ရန် မတူညီသောအပူချိန်များတွင် H2/NH3၊ NH3၊ H2 နှင့် N2 ဓာတ်ငွေ့များဖြင့် လျှော့ချခဲ့သည်။ ရလဒ်များအရ H2/NH3 လျှော့ချထားသော NiMo-NH3/H2 catalyst သည် လျှပ်စီးကြောင်းသိပ်သည်းဆ 1.0A/cm2 အထိရှိပြီး 1.57V နှင့် 80°C တွင် 75% စွမ်းအင်ပြောင်းလဲမှုထိရောက်မှုဖြင့် အကောင်းဆုံးစွမ်းဆောင်ရည်ရှိကြောင်း ပြသခဲ့သည်။ Evonik Industries သည် ၎င်း၏ရှိပြီးသား ဓာတ်ငွေ့ခွဲထုတ်အမြှေးပါးနည်းပညာကို အခြေခံ၍ AEM electrolytic ဆဲလ်များတွင်အသုံးပြုရန် မူပိုင်ခွင့်တင်ထားသော polymer ပစ္စည်းတစ်ခုကို တီထွင်ခဲ့ပြီး လက်ရှိတွင် pilot line တွင် အမြှေးပါးထုတ်လုပ်မှုကို တိုးချဲ့လျက်ရှိသည်။ နောက်တစ်ဆင့်မှာ စနစ်၏ယုံကြည်စိတ်ချရမှုကို အတည်ပြုပြီး ဘက်ထရီသတ်မှတ်ချက်များကို မြှင့်တင်ရန်ဖြစ်ပြီး ထုတ်လုပ်မှုကိုလည်း တိုးချဲ့ရန်ဖြစ်သည်။
လက်ရှိတွင် AEM အီလက်ထရိုလိုက်ဆဲလ်များ ရင်ဆိုင်နေရသော အဓိကစိန်ခေါ်မှုများမှာ AEM ၏ မြင့်မားသော လျှပ်ကူးနိုင်စွမ်းနှင့် အယ်ကာလိုင်းခံနိုင်ရည်မရှိခြင်းဖြစ်ပြီး အဖိုးတန်သတ္တု လျှပ်စစ်ဓာတ်ကူပစ္စည်းသည် အီလက်ထရိုလိုက်ကိရိယာများ ထုတ်လုပ်ခြင်း၏ ကုန်ကျစရိတ်ကို မြင့်တက်စေသည်။ တစ်ချိန်တည်းမှာပင်၊ ဆဲလ်ဖလင်ထဲသို့ ဝင်ရောက်လာသော CO2 သည် ဖလင်ခုခံမှုနှင့် အီလက်ထရို့ဒ်ခံနိုင်ရည်ကို လျော့ကျစေပြီး အီလက်ထရိုလိုက်စွမ်းဆောင်ရည်ကို လျော့ကျစေသည်။ AEM အီလက်ထရိုလိုက်ဇာ၏ အနာဂတ်ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှု ဦးတည်ချက်မှာ အောက်ပါအတိုင်းဖြစ်သည်- ၁။ မြင့်မားသော လျှပ်ကူးနိုင်စွမ်း၊ အိုင်းယွန်းရွေးချယ်မှုနှင့် ရေရှည်အယ်ကာလိုင်းတည်ငြိမ်မှုရှိသော AEM ကို တီထွင်ပါ။ ၂။ အဖိုးတန်သတ္တုဓာတ်ကူပစ္စည်း၏ မြင့်မားသောကုန်ကျစရိတ်ပြဿနာကို ကျော်လွှားပါ၊ အဖိုးတန်သတ္တုမပါဘဲ မြင့်မားသောစွမ်းဆောင်ရည်ရှိသော ဓာတ်ကူပစ္စည်းကို တီထွင်ပါ။ ၃။ လက်ရှိတွင် AEM အီလက်ထရိုလိုက်ဇာ၏ ပစ်မှတ်ကုန်ကျစရိတ်မှာ $20 /m2 ဖြစ်ပြီး AEM အီလက်ထရိုလိုက်ဇာ၏ အလုံးစုံကုန်ကျစရိတ်ကို လျှော့ချရန်အတွက် ဈေးပေါသောကုန်ကြမ်းများနှင့် ပေါင်းစပ်အဆင့်များကို လျှော့ချခြင်းဖြင့် လျှော့ချရန် လိုအပ်ပါသည်။ ၄။ အီလက်ထရိုလိုက်ဆဲလ်တွင် CO2 ပါဝင်မှုကို လျှော့ချပြီး အီလက်ထရိုလိုက်စွမ်းဆောင်ရည်ကို တိုးတက်စေပါ။
[1] Liu L,Kohl P A. မတူညီသော ချည်နှောင်ထားသော cation များဖြင့် လျှပ်ကူးနိုင်သော multiblock copolymer များဖြစ်သည့် anion[J].Journal of Polymer Science အပိုင်း A: Polymer Chemistry, 2018, 56(13): 1395 — 1403.
[2] Li D, Park EJ, Zhu W, et al. မြင့်မားသောစွမ်းဆောင်ရည်ရှိသော အန်အိုင်းယွန်းလဲလှယ်အမြှေးပါးရေလျှပ်စစ်ဓာတ်အားပေးစက်များအတွက် မြင့်မားစွာကွာတာနိုက်လုပ်ထားသော ပိုလီစတိုင်ရင်းအိုင်ယွန်နိုမာများ [J]။ Nature Energy, 2020, 5: 378 — 385။
ပို့စ်တင်ချိန်: ၂၀၂၃ ခုနှစ်၊ ဖေဖော်ဝါရီလ ၂ ရက်