AEM belli bir derejede PEM we däp bolan diafragma esasyndaky aşgar elektroliziniň gibrididir. AEM elektrolitik elementiniň prinsipi 3-nji suratda görkezilen. Katodda suw wodorod öndürmek üçin azaldylýar we OH-. OH diafragma arkaly anoda akýar we ol ýerde kislorod öndürmek üçin gaýtadan birleşýär.
Li we beýlekiler [1-2] ýokary derejede kwaternizirlenen polistirol we polifenilen AEM ýokary öndürijilikli suw elektrolizatoryny öwrendiler we netijeler tok dykyzlygynyň 85°C-de 1,8V naprýaženiýede 2,7A/sm2 bolandygyny görkezdi. NiFe we PtRu/C katalizator hökmünde wodorod öndürmek üçin ulanylanda, tok dykyzlygy ep-esli derejede 906mA/sm2-e çenli pese gaçdy. Çen we beýlekiler [5] gidroliz polimer plýonka elektrolizatorynda ýokary netijeli asylsyz metal elektrolitik katalizatoryň ulanylyşyny öwrendiler. Elektrolitik wodorod öndürmek katalizatorlaryny sintezlemek üçin NiMo oksidleri dürli temperaturalarda H2/NH3, NH3, H2 we N2 gazlary bilen azaldyldy. Netijeler H2/NH3 azaldylan NiMo-NH3/H2 katalizatorynyň iň gowy öndürijilige eýedigini, tok dykyzlygynyň 1,0A/sm2-e çenli we 1,57V we 80°C-de energiýany öwürmek netijeliliginiň 75% -e ýetýändigini görkezýär. “Evonik Industries” kompaniýasy bar bolan gaz bölüji membran tehnologiýasyna esaslanyp, AEM elektrolitik öýjüklerinde ulanmak üçin patentlenen polimer materialyny işläp düzdi we häzirki wagtda synag liniýasynda membran önümçiligini giňeldýär. Indiki ädim önümçiligiň möçberini artdyrmak bilen birlikde ulgamyň ygtybarlylygyny barlamak we batareýanyň tehniki häsiýetlerini gowulandyrmakdyr.
Häzirki wagtda AEM elektrolitik öýjükleriniň öňünde durýan esasy kynçylyklar AEM-iň ýokary geçirijiliginiň we aşgarly garşylygynyň ýoklugydyr we gymmat bahaly metal elektrokatalizatory elektrolitik enjamlary öndürmegiň çykdajylaryny artdyrýar. Şol bir wagtyň özünde, öýjük plyonkasyna girýän CO2 plyonkanyň garşylygyny we elektrod garşylygyny azaldýar, şeýlelik bilen elektrolitik işjeňligi peseldýär. AEM elektrolizatorynyň geljekki ösüş ugry aşakdakylardyr: 1. Ýokary geçirijilikli, ion saýlama we uzak möhletli aşgarly durnukly AEM işläp düzmek. 2. Gymmat bahaly metal katalizatorynyň ýokary bahasy meselesini ýeňip geçmek, gymmat bahaly metalsyz we ýokary öndürijilikli katalizator işläp düzmek. 3. Häzirki wagtda AEM elektrolizatorynyň maksatly bahasy 20 dollar/m2 bolup, AEM elektrolizatorynyň umumy bahasyny azaltmak üçin arzan çig mal we sintez ädimlerini azaltmak arkaly ony azaltmak gerek. 4. Elektrolitik öýjükdäki CO2 mukdaryny azaltmak we elektrolitik işjeňligi gowulandyrmak.
[1] Liu L, Kohl P A. Dürli baglanyşykly kationlary bolan köpblokly kopolimerleri geçirýän anionlar [J]. Polimer ylmy žurnaly A bölegi: Polimer himiýasy, 2018, 56(13): 1395 — 1403.
[2] Li D, Park EJ, Zhu W we beýlekiler. Ýokary öndürijilikli anion alyş-çalyş membrana suw elektrolizatorlary üçin ýokary kwaternizirlenen polistirol ionomerleri [J]. Nature Energy, 2020, 5: 378 — 385.
Ýerleşdirilen wagty: 2023-nji ýylyň 2-nji fewraly