PEM电解槽堆栈-PEM膜电极

时间：2023-07-20

高性能的膜电极应具有下列特性：

(1)能够大限度减小气体的传输阻力，使得反应气体顺利由扩散层到达催化层发生电化学反应。即大限度发挥单位面积和单位质量的催化剂的反应活性。因此，气体扩散电极必须具备适当的疏水性，一方面保证反应气体能够顺利经过短的通道到达催化剂，另一方面确保生成的产物水能够润湿膜，同时多余的水可以排出防止阻塞气体通道

(2)形成良好的离子通道，降低离子传输的阻力。质子交换膜燃料电池采用的是固体电解质，磺酸根固定在离子交换膜树脂上，不会浸入电极内，因此必须确保反应在电极催化层内建立质子通道。要达到上述目的就必须采用电极催化层的立体化技术，即采用Nafion树脂浸渍或喷涂催化剂层，在其构成的亲水网络内建立一个由Nafion树脂构建的H+传导网络

(3)形成良好的电子通道。MEA中碳载铂催化剂是电子的良导体，但是Nafion和PTFE的存在将在一定程度上影响电导率，在满足离子和气体传导的基础上还要考虑电子传导能力，综合考虑以提高MEA的整体性能

(4)气体扩散电极应该保证良好的机械强度及导热性

(5)膜具有高的质子传导性。能够很好地隔绝、氧气防止互窜，有很好的化学稳定性和热稳定性及抗水解性。

从上述分析可以看出，制备高性能的膜电极，综合考虑选择制备MEA的材料是关键。材料本身的性能与制备膜电极的工艺条件相结合才能满足膜电极终性能的要求。

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