AEM केही हदसम्म PEM र परम्परागत डायाफ्राममा आधारित लाइ इलेक्ट्रोलिसिसको हाइब्रिड हो। AEM इलेक्ट्रोलाइटिक सेलको सिद्धान्त चित्र ३ मा देखाइएको छ। क्याथोडमा, हाइड्रोजन उत्पादन गर्न पानी घटाइन्छ र OH -। OH — डायाफ्राम हुँदै एनोडमा बग्छ, जहाँ यो अक्सिजन उत्पादन गर्न पुन: संयोजन हुन्छ।
Li et al. [1-2] ले उच्च क्वाटरनाइज्ड पोलिस्टीरिन र पोलिफेनिलिन AEM उच्च-प्रदर्शन पानी इलेक्ट्रोलाइजरको अध्ययन गरे, र परिणामहरूले देखाए कि वर्तमान घनत्व 1.8V को भोल्टेजमा 85°C मा 2.7A/cm2 थियो। हाइड्रोजन उत्पादनको लागि उत्प्रेरकको रूपमा NiFe र PtRu/C प्रयोग गर्दा, वर्तमान घनत्व उल्लेखनीय रूपमा घटेर 906mA/cm2 भयो। चेन et al. [5] ले क्षारीय पोलिमर फिल्म इलेक्ट्रोलाइजरमा उच्च-दक्षता गैर-नोबल धातु इलेक्ट्रोलाइटिक उत्प्रेरकको प्रयोगको अध्ययन गरे। इलेक्ट्रोलाइटिक हाइड्रोजन उत्पादन उत्प्रेरकहरूलाई संश्लेषित गर्न विभिन्न तापक्रममा H2/NH3, NH3, H2 र N2 ग्यासहरूद्वारा NiMo अक्साइडहरू घटाइयो। परिणामहरूले देखाउँछन् कि H2/NH3 घटाउने NiMo-NH3/H2 उत्प्रेरकको उत्कृष्ट प्रदर्शन छ, वर्तमान घनत्व 1.0A/cm2 सम्म र 1.57V र 80°C मा 75% को ऊर्जा रूपान्तरण दक्षता छ। इभोनिक इन्डस्ट्रीजले आफ्नो अवस्थित ग्यास सेपरेसन मेम्ब्रेन टेक्नोलोजीमा आधारित भएर AEM इलेक्ट्रोलाइटिक कोषहरूमा प्रयोगको लागि पेटेन्ट गरिएको पोलिमर सामग्री विकास गरेको छ र हाल पाइलट लाइनमा मेम्ब्रेन उत्पादन विस्तार गरिरहेको छ। अर्को चरण भनेको उत्पादन बढाउँदै प्रणालीको विश्वसनीयता प्रमाणित गर्नु र ब्याट्री विशिष्टताहरू सुधार गर्नु हो।
हाल, AEM इलेक्ट्रोलाइटिक कोषहरूले सामना गर्ने मुख्य चुनौतीहरू AEM को उच्च चालकता र क्षारीय प्रतिरोधको अभाव हो, र बहुमूल्य धातु इलेक्ट्रोकैटलिस्टले इलेक्ट्रोलाइटिक उपकरणहरू निर्माणको लागत बढाउँछ। साथै, सेल फिल्ममा प्रवेश गर्दा CO2 ले फिल्म प्रतिरोध र इलेक्ट्रोड प्रतिरोध घटाउनेछ, जसले गर्दा इलेक्ट्रोलाइटिक कार्यसम्पादन घट्नेछ। AEM इलेक्ट्रोलाइजरको भविष्यको विकास दिशा निम्नानुसार छ: १. उच्च चालकता, आयन चयनशीलता र दीर्घकालीन क्षारीय स्थिरता भएको AEM विकास गर्नुहोस्। २. बहुमूल्य धातु उत्प्रेरकको उच्च लागतको समस्यालाई पार गर्नुहोस्, बहुमूल्य धातु र उच्च प्रदर्शन बिना उत्प्रेरक विकास गर्नुहोस्। ३. हाल, AEM इलेक्ट्रोलाइजरको लक्ष्य लागत $२०/m2 छ, जुन सस्तो कच्चा पदार्थ र कम संश्लेषण चरणहरू मार्फत घटाउन आवश्यक छ, ताकि AEM इलेक्ट्रोलाइजरको समग्र लागत घटाउन सकियोस्। ४. इलेक्ट्रोलाइटिक कोषमा CO2 सामग्री घटाउनुहोस् र इलेक्ट्रोलाइटिक कार्यसम्पादन सुधार गर्नुहोस्।
[१] लिउ एल, कोहल पी ए। विभिन्न टेथर्ड क्याशनहरू [जे] सहित बहुब्लक कोपोलिमरहरू सञ्चालन गर्ने एनियन। जर्नल अफ पोलिमर साइन्स भाग ए: पोलिमर केमिस्ट्री, २०१८, ५६(१३): १३९५ — १४०३।
[२] ली डी, पार्क ईजे, झू डब्ल्यू, आदि। उच्च प्रदर्शन आयन एक्सचेन्ज मेम्ब्रेन वाटर इलेक्ट्रोलाइजरहरूको लागि उच्च क्वाटरनाइज्ड पोलिस्टीराइन आयनोमरहरू [जे]। नेचर इनर्जी, २०२०, ५: ३७८ — ३८५।
पोस्ट समय: फेब्रुअरी-०२-२०२३