? Een proton exchange membrane is een super dunne plaat van gespecialiseerde polymeren die fungeert als een selectief permeabel membraan voor proton beweging in een enkele richting . Om dit soort selectieve toelaatbaarheid bereiken , is het membraan gemaakt van een soort polymeer bekend als ionomeren . Onder aanvaardbare voorwaarden , zal dit protonenuitwisselingsmembraan of membraan van elektrolytisch polymeer ( PEM ) alleen de passage van protonen mogelijk te maken, terwijl het volledig blokkeren van de toegang tot andere ionen en gasvormige moleculen , zoals waterstof of zuurstof . Ionomeren en hun rol in PEM

halfdoorlaatbare aard van dit membraan is een gevolg van de combinatie van eenheden . De meerderheid bestaat uit elektrisch neutrale herhalende eenheden , terwijl de rest zijn gebracht eenheden . Als gevolg van deze specifieke polymeren of ionomeren vertonen een verandering in viscositeit met een temperatuurstijging . De ionomeren die voor PEM kan hetzij worden vervaardigd door het fuseren van speciale materialen in een polymeer matrix of door middel van zuivere polymeren . Een geperfluoreerde ionomeer uitgebreid voor PEM productie Nafion . De rechten op formulering van Nafion zijn uitsluitend DuPont .
Rol van PEM in Fuel Cell Technology

Proton Exchange Membrane vormt een integraal onderdeel van de hedendaagse brandstofceltechnologie en , indien succesvol is, kan onze huizen macht in de komende dagen . De fundamentele werking in de productie van elektronen binnen de cel te vormen en selectiviteit te handhaven teneinde dwarsbeweging van gassen te voorkomen . In feite is de technologie genoemd protonenuitwisselingsmembraan brandstofcel ( PEMFC ) na het semipermeabele membraan . Zodra de basisconstructie kan worden verdeeld in vier grote delen.
Vier componenten van PEMFC

De negatieve elektrode of anode in de cel regelt de beweging van elektronen ze zijn losgemaakt vormen de waterstofmoleculen . De positieve elektrode of kathode een geëtst oppervlak om een ​​grotere toegang van zuurstof naar de katalysator mogelijk . De katalysator is een speciaal materiaal , zoals platina dat niet deelneemt aan de reactie maar indirect proces regelt het proces . Tot slot , de PEM fungeert als een elektrolyt , naast dat het een selectief medium tijdens de reactie .
De oxidatie en reductie processen

Waterstofgas komt via de anode , en de druk stand duwt het op de katalysator , die op zijn beurt helpt bij het ​​waterstofatoom gedeïoniseerd door elektronen vrijkomen ervan . Deze elektronen draaien de elektromotor. Na voltooiing van de taak , worden zij naar de kathode . Aan de andere kant , wordt zuurstofgas doorgegeven aan de katalysator door de kathode . Ionisatie van zuurstof trekt de reeds positief geïoniseerd waterstof door de PEM te reizen naar de andere kant te combineren met de zuurstof ionen en vorm water .
Fuel Cell Parameters en Stabiliteit

een typische elektrolytische reactie genereert een klein potentiaal van ongeveer 0,7 volt . Om de elektrische potentiaal verhogen tot een praktische waarde worden brandstofcellen gecombineerd om een stapel te vormen . De verbinding tussen twee brandstofcellen wordt tot stand gebracht via geleiding platen of bipolaire platen . Typisch, deze platen gaan door een veel oxidatie en reductie reacties aan beide zijden. Daarom worden de platen gemaakt van grafiet en andere composieten om stabiliteit in de tijd te handhaven .