In membrana de troca de prótonsCélula de combustível, a oxidação catalítica de prótons é realizada no cátodo dentro da membrana, enquanto o ânodo transporta elétrons para o cátodo através de um circuito externo. A combinação qualitativa com a redução eletrônica e catódica do oxigênio na superfície da água produzida, a energia produzida pela eletricidade através de um circuito externo de condução. Em membranas típicas de troca de prótons, a eficiência do eletrodo de membrana de célula de combustível é um fator-chave, e a alta condutividade de prótons é uma característica importante dos materiais da membrana de troca de prótons. A membrana de troca de prótons é geralmente composta por uma boa estrutura de separação de hidrofóbica e hidrofílica, a estrutura hidrofóbica evita a absorção excessiva de água, reduz o inchaço da membrana e mantém a estabilidade mecânica da membrana; grupos hidrofílicos de sulfato são o canal condutor suficiente, permitindo que os prótons passem do ânodo para o cátodo, misturando gás e combustível ao mesmo tempo.
As primeiras células a combustível com membrana de troca de prótons apresentavam as desvantagens de alto custo e vida útil curta devido ao uso de membranas de copolímero de poliestireno-estireno sulfonado. Na década de 1970, a membrana Nafion substituiu a membrana de copolímero de poliestireno-divinilbenzeno sulfonado como a membrana padrão para células a combustível com membrana de troca de prótons.
A membrana de ácido sulfônico totalmente gasoso precisa operar a menos de 100 °C e, quando a temperatura ultrapassa esse valor, a membrana desidrata rapidamente e os domínios iônicos em sua estrutura colapsam, resultando em uma redução significativa na condutividade. Atualmente, a maioria das células de combustível opera em temperaturas abaixo de 100 °C, mas isso não é ideal. Portanto,membranas de troca de prótonsque se adaptem a altas temperaturas precisam ser mais desenvolvidos. A escala de produção tem um efeito significativo no custo de fabricação da membrana de troca de prótons. O custo da membrana de troca de prótons é composto principalmente de três partes: (1) custo do material do ionômero; (2) custo do material do politetroxênio expandido e (3) custo de fabricação do filme. O custo do material e a madeira para fabricação são afetados pela escala de produção. Quando a escala de produção aumenta de 1.000 conjuntos/ano para 10.000 conjuntos/ano, o custo de fabricação da troca de prótons e da troca do filme pode ser reduzido em 77% e o custo total pode ser reduzido em 70%.
A VET Technology Co., Ltd é o departamento de energia do VET Group, uma empresa nacional de alta tecnologia especializada em pesquisa e desenvolvimento, produção, vendas e serviços de peças automotivas e de novas energias, atuando principalmente em séries de motores, bombas de vácuo, células de combustível e baterias de fluxo e outros novos materiais avançados.
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As membranas Nafion PFSA fabricadas pela VET Energy são membranas não reforçadas baseadas em polímeros Nafion PFSA, copolímeros de ácido sulfônico perfluorado/politetrafluoroetileno na forma ácida (H+). As membranas Nafion PFSA são amplamente utilizadas emmembrana de troca de prótonsCélulas de combustível (PEM) e eletrolisadores de água. Em uma ampla variedade de células eletroquímicas, as membranas atuam como separadores e eletrólitos sólidos, sendo necessárias para a passagem seletiva de cátions através das junções celulares. O polímero é quimicamente resistente e durável.
Data de publicação: 29 de julho de 2022