AEM - билгеле бер дәрәҗәдә PEM һәм традицион диафрагма нигезендәге селте электролизының гибриды. AEM электролитик элементының принцибы 3 нче рәсемдә күрсәтелгән. Катодта су водород һәм OH- OH барлыкка китерү өчен киметә, диафрагма аша анодка ага, анда ул кислород җитештерү өчен рекомбинацияләнә.
Ли һ.б. [1-2] югары кватеризацияләнгән полистирол һәм полифенилен AEM югары нәтиҗәле су электролизерын өйрәнделәр, һәм нәтиҗәләр күрсәткәнчә, ток тыгызлыгы 85°C температурада 1,8 В көчәнештә 2,7А/см2 тәшкил иткән. Водород җитештерү өчен NiFe һәм PtRu/C катализаторлар буларак кулланылганда, ток тыгызлыгы сизелерлек рәвештә 906мА/см2 га кадәр кимегән. Чен һ.б. [5] селтеле полимер пленка электролизерында югары нәтиҗәле асыл булмаган металл электролитик катализаторны куллануны өйрәнделәр. NiMo оксидлары төрле температураларда H2/NH3, NH3, H2 һәм N2 газлары белән электролитик водород җитештерү катализаторларын синтезлау өчен кайтарылды. Нәтиҗәләр күрсәткәнчә, H2/NH3 кайтару белән NiMo-NH3/H2 катализаторы иң яхшы күрсәткечләргә ия, ток тыгызлыгы 1,0А/см2 га кадәр, ә энергияне үзгәртү нәтиҗәлелеге 1,57В һәм 80°C температурада 75% тәшкил итә. Evonik Industries компаниясе, гамәлдәге газ аеру мембранасы технологиясенә нигезләнеп, AEM электролитик элементларында куллану өчен патентланган полимер материалын эшләде һәм хәзерге вакытта пилот линиясендә мембрана җитештерүне киңәйтә. Киләсе адым - системаның ышанычлылыгын тикшерү һәм батарея спецификацияләрен яхшырту, шул ук вакытта җитештерүне масштаблау.
Хәзерге вакытта AEM электролитик күзәнәкләре алдында торган төп кыенлыклар - AEMның югары үткәрүчәнлеге һәм селтегә каршылыгы булмау, ә кыйммәтле металл электрокатализаторы электролитик җайланмалар җитештерү бәясен арттыра. Шул ук вакытта, күзәнәк пленкасына кергән CO2 пленка каршылыгын һәм электрод каршылыгын киметәчәк, шуның белән электролитик эшчәнлекне киметәчәк. AEM электролизерының киләчәк үсеш юнәлеше түбәндәгечә: 1. Югары үткәрүчәнлеккә, ион сайлап алучанлыгына һәм озак вакытлы селтегә тотрыклылыгына ия AEM эшләү. 2. Кыйммәтле металл катализаторының югары бәя проблемасын хәл итү, кыйммәтле металлсыз һәм югары җитештерүчәнлекле катализатор эшләү. 3. Хәзерге вакытта AEM электролизерының максатчан бәясе 20 доллар/м2 тәшкил итә, аны арзан чимал һәм синтез адымнарын киметү аша киметергә кирәк, шул рәвешле AEM электролизерының гомуми бәясен киметү өчен. 4. Электролитик күзәнәктә CO2 күләмен киметү һәм электролитик эшчәнлекне яхшырту.
[1] Liu L, Kohl P A. Төрле бәйләнгән катионнар белән мультиблоклы сополимерларны үткәрүче анионнар [J]. Polymer Science Journal of Polymer Chemistry, 2018, 56(13): 1395 — 1403.
[2] Ли Д, Парк Э.Дж., Чжу В. һ.б. Югары нәтиҗәле анион алмашу мембраналы су электролизерлары өчен югары кватеризацияләнгән полистирол иономерлары [Дж]. Nature Energy, 2020, 5: 378 — 385.
Бастырылган вакыты: 2023 елның 2 феврале