Qu'est-ce qu'un Proton Exchange Membrane
? Une membrane échangeuse de protons est un super mince feuille de polymère spécialisé qui agit comme une membrane sélectivement perméable pour le mouvement de protons dans une seule direction . Afin de réaliser ce type de validité sélective , la membrane est construite à partir d' un type de polymère connu sous le nom d'ionomères . Dans des conditions acceptables , cette membrane d'échange de protons ou d'une membrane d'électrolyte polymère (PEM) seront seulement permettre le passage des protons , tout en bloquant complètement l'accès à d'autres ions et des molécules gazeuses comme l'hydrogène ou l'oxygène. Ionomères et leur rôle dans le PEM
La nature semi-perméable de cette membrane est le résultat de la combinaison d'unités . La majorité se composent de motifs récurrents électriquement neutres , tandis que le reste sont des unités chargées. En conséquence, ces polymères ou des ionomères spécifiques montrent une évolution de la viscosité avec une augmentation de température . Les ionomères utilisées pour la PEM peuvent être soit fabriqués par fusion de matériaux spéciaux dans une matrice polymère ou en prenant des polymères purs . Un ionomère perfluoré largement utilisé pour la production de PEM est Nafion . Les droits à la formulation de Nafion sont uniquement .
Le rôle de DuPont de PEM dans des piles à combustible à membrane échangeuse de technologie
Proton forme une partie intégrante de la technologie des piles à combustible d'aujourd'hui et , si succès , peut alimenter nos maisons dans les jours à venir . Son action fondamentale dans la production d' électrons dans la cellule est de maintenir la forme et la sélectivité de manière à éviter tout mouvement transversale de gaz . En fait, la technologie est appelée pile à combustible à membrane échangeuse de protons ( PEMFC ) après que la membrane semi-perméable . La construction de base peut être distribuée en quatre sections principales .
Quatre composants de PEMFC
L'électrode négative ou anode dans la cellule contrôle le mouvement des électrons une fois ils sont détachés forment des molécules d'hydrogène . L'électrode positive ou cathode a une surface gravée dans le but de permettre un meilleur accès de l'oxygène sur le catalyseur . Le catalyseur est un matériau spécial comme le platine qui ne prend pas part au processus de réaction, mais indirectement régule le processus . Enfin , le PEM agit comme un électrolyte , en plus d'être un milieu sélectif au cours de la réaction.
L'oxydation et de réduction Processus
gaz d'hydrogène entre par l'anode , et son état sous pression pousse sur le catalyseur , ce qui contribue à ioniser l'atome d' hydrogène en libérant des électrons à partir d' elle . Ces électrons courent le moteur électrique . A la fin de la tâche , ils sont renvoyés vers la cathode. A l'autre extrémité , de l'oxygène gazeux est passé sur le catalyseur à travers la cathode . Ionisation de l'oxygène attire l' hydrogène ionisé déjà positivement à voyager à travers le PEM de l'autre côté de combiner avec les ions d'oxygène et forme de l'eau .
Paramètres de piles à combustible et de stabilité
une réaction électrolytique typique génère un faible potentiel d'environ 0,7 volt. Afin d'augmenter le potentiel électrique à une valeur pratique , les piles à combustible sont combinés ensemble pour former une pile . La liaison entre deux piles à combustible est établi au moyen de plaques de conduction ou des plaques bipolaires . Typiquement, ces plaques passent par un grand nombre de réactions d' oxydation et de réduction de chaque côté. Par conséquent , les plaques sont fabriqués à partir de graphite et d'autres matériaux composites de maintenir la stabilité dans le temps .
