Сутегі отын жасушаларының реакторының негізгі компоненттері мен материалдары

1. Мембраналық электродтарды құрастыру

Мембраналық электрод компьютердегі орталық процессорға ұқсас реактордың өзегі болып табылады және реактордың максималды өнімділігін, қызмет ету мерзімін және құнын анықтайды.Мембраналық электрод модулі протон алмасу мембранасынан, катализатордан және газ диффузиялық қабатынан (газ диффузиялық қабат) тұрады.Негізгі өнімділік көрсеткіштеріне бет бірлігіне келетін қуат (қуат тығыздығы), алтынға сұраныс (шығарылатын қуат бірлігіне платина мөлшері), қызмет ету мерзімі және құны жатады.Катализатор жабыны (CCM) технологиясы, екінші буынды өндіру технологиясы, Roll-to-Riol үздіксіз жоғары жылдамдықты өндірістік қуаттылығы бар мембраналық электродты өндіруде қолданылады.

(1) Протон алмасу мембранасы (PEM) Протон алмасу мембранасы протон алмасу мембранасының отын ұяшығының (PEMFC) негізгі құрамдас бөлігі болып табылады, полимерлі электролит мембранасының бір түрі болып табылады, протон алмасу мембранасының қазіргі негізгі үрдісі - перфторсульфон қышқылы күшейтілген композиттік мембрана, протон алмасу мембранасы бірте-бірте жіңішкереді, ондаған микроннан он микронға дейін төмендейді, жоғары өнімділікке қол жеткізу үшін протонды тасымалдаудың омдық поляризациясын азайтады.

(2) катализатор Сутегі отын элементінің реакторында сутегінің тотығу реакциясы және электродтағы оттегінің тотықсыздану реакциясы негізінен катализатормен басқарылады.Катализатор сутегі отын элементтерін белсендіру поляризациясына әсер ететін негізгі фактор болып табылады және сутегі отын элементтерінің негізгі материалы ретінде қарастырылады.Қазіргі уақытта Pt/C отын ұяшықтарында жиі қолданылатын катализатор болып табылады, яғни көміртегі ұнтағына (XC-72 сияқты) дисперсті Pt нанобөлшектерінен тұратын жүктелген катализатор. (3) газ диффузиялық қабаты Газ диффузиялық қабаты (GDL) көміртекті талшықты негіз қабатынан және ағын өрісі мен мембраналық электрод арасында орналасқан көміртекті микрокеуекті қабаттан тұрады.GDL негізгі қызметі реакцияға қатысатын газды және түзілетін суды тасымалдау арнасын қамтамасыз ету және мембраналық электродты қолдау болып табылады.Сондықтан GDL жақсы механикалық беріктікке, қолайлы кеуекті құрылымға, жақсы электр өткізгіштікке және жоғары тұрақтылыққа ие болуы керек.

2. Биполярлы тақтаРеактордың негізгі құрылымдық құрамдас бөлігі ретінде биполярлы плита газды біркелкі бөлу, суды ағызу, жылу мен электр энергиясын өткізу рөлін атқарады, салмағының шамамен 60% және бүкіл отын ұяшығы құнының шамамен 20% құрайды.Оның өнімділігі батареяның шығыс қуатына және қызмет ету мерзіміне тікелей әсер етеді.Биполярлы пластина материалдары көміртекті және металл негіздік материалдарға бөлінеді, көміртекті негіздік пластина графит пластинасына және композиттік пленка көміртекті плитаға екі санатқа бөлінеді.

Графиттік биполярлы пластина негізінен кеуекті емес графит пластина немесе негізгі материал ретінде көміртекті плита болып табылады және ағынды өңдеу үшін CNC станоктарын пайдалану, соңғы жылдары отандық графит биполярлық пластина технологиясы өте жылдам дамыды, техникалық деңгейі шет елдермен салыстыруға болады. , бірақ қалыңдығы әдетте 2 мм-ден асады.Шет елдердегі композициялық пленкамен сығымдалған көміртекті плита металл пластинамен бірдей көлемдегі қуат тығыздығымен 0,8 мм парақ технологиясын бұзды.