PEM水电解槽以固体质子交换膜PEM为电解质,以纯水为反应物。
由于PEM电解质渗透率较低,产生的纯度高,仅需脱除水蒸气,工艺简单,安全性高;电解槽采用零间距结构,欧姆电阻较低,显著提高电解过程的整体效率,且体积更为紧凑;压力调控范围大,输出压力可达数兆帕,适应快速变化的可再生能源电力输入
01、水电解和氧气析出
水(2H2O)在阳极上发生水解反应,
在电场和催化剂的作用下,分裂成质子(4H+)、电子(4e-)和气态氧(O2)
:2H2O = 4H+ + 4e- + O2
:2H2O(2个水分子) = 4H(4个氢原子)+ + 4e(4个电子)- + O2氧气
02、质子交换
4H+穿过含有磺酸基官能团的固体PEM,在电场的作用下到达阴极。
03、电子传导
4e-电子通过外电路由阳极传到阴极。
04、析出
到达阴极的 4H+得 4e-生成 2H2,
:4H(4个氢原子)+ + 4e4个电子)- = 2H2(两个氢分子)
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