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質(zhì)子交換膜(PEM)生產(chǎn)工藝

質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)可以說(shuō)是電解水的“逆”裝置。電解水是利用外加電源使水發(fā)生電解,從而產(chǎn)生氫和氧;而燃料電池則是氫和氧發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生水,同時(shí)生成電的過(guò)程。PEMFC有氫電極和氧電極兩極,質(zhì)子交換膜在其中作為電解質(zhì)。

所以質(zhì)子交換膜(PEM)是質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)的核心基礎(chǔ)材料之一,其性能的優(yōu)劣決定著電池的性能和使用壽命,為實(shí)現(xiàn)氫燃料電池的高效、穩(wěn)定工作,要求質(zhì)子交換膜具有高質(zhì)子電導(dǎo)率、良好的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性、高機(jī)械強(qiáng)度和耐久性。

質(zhì)子交換膜的制膜工藝直接影響膜的性能,目前制膜工藝主要有兩種:熔融成膜法和溶液成膜法。




質(zhì)子交換膜的制膜工藝直接影響膜的性能,目前制膜工藝主要有兩種:熔融成膜法和溶液成膜法。

1. 熔融成膜法


熔融成膜法也叫熔融擠出法,是最早用于制備PFSA質(zhì)子交換膜的方法。制備過(guò)程是將樹(shù)脂熔融后通過(guò)擠出流延或壓延成膜,經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)型處理后得到最終產(chǎn)品。熔融擠出法由杜邦公司率先完成商業(yè)化生產(chǎn),索爾維的Aquivion系列產(chǎn)品也采用類似工藝,使用的原材料為短側(cè)鏈全氟磺酸(PFSA)。
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