झिल्ली इलेक्ट्रोड ईंधन कोशिकाओं का मुख्य घटक है जो विषम सामग्री के परिवहन और विद्युत रासायनिक प्रतिक्रियाओं को एकीकृत करता है, सीधे प्रदर्शन, जीवनकाल,और प्रोटॉन विनिमय झिल्ली ईंधन कोशिकाओं की लागतझिल्ली इलेक्ट्रोड और दोनों ओर के द्विध्रुवीय प्लेट एक साथ एक एकल ईंधन सेल बनाते हैं,और कई एकल कोशिकाओं का संयोजन विभिन्न शक्ति उत्पादन आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए एक ईंधन सेल स्टैक बना सकता है. एमईए संरचना, सामग्री चयन और विनिर्माण प्रक्रिया अनुकूलन का डिजाइन और अनुकूलन हमेशा पीईएमएफसी अनुसंधान का केंद्र रहा है।झिल्ली इलेक्ट्रोड प्रौद्योगिकी नवाचार की कई पीढ़ियों से गुजर चुका है, मुख्य रूप से तीन प्रकारों में विभाजितः जीडीई गर्म प्रेसिंग विधि, सीसीएम तीन एक झिल्ली इलेक्ट्रोड में, और आदेशित झिल्ली इलेक्ट्रोड।
1. जीडीई गर्म दबाया फिल्म इलेक्ट्रोड
पहली पीढ़ी की एमईए तैयारी तकनीक में पीईएम के दोनों ओर सीएल से लेपित कैथोड और एनोड जीडीएल को संपीड़ित करने के लिए एक गर्म प्रेसिंग विधि का उपयोग किया गया था ताकि एमईए प्राप्त किया जा सके, जिसे "जीडीई" संरचना के रूप में जाना जाता है।
जीडीई प्रकार एमईए की तैयारी की प्रक्रिया वास्तव में अपेक्षाकृत सरल है, क्योंकि उत्प्रेरक को जीडीएल पर समान रूप से लेपित किया जाता है। यह डिजाइन न केवल एमईए में छिद्रों के गठन की सुविधा प्रदान करता है,लेकिन यह भी बुद्धिमानी से विकृति से पीईएम की रक्षा करता हैहालांकि यह प्रक्रिया निर्दोष नहीं है यदि जीडीएल पर लेपित उत्प्रेरक की मात्रा को ठीक से नियंत्रित नहीं किया जा सकता है, तो उत्प्रेरक स्लरी जीडीएल में प्रवेश कर सकती है,जिसके परिणामस्वरूप कुछ उत्प्रेरक अपनी दक्षता का पूरी तरह से प्रयोग नहीं करते हैं, और उपयोग दर 20% तक कम हो सकती है, जिससे एमईए की विनिर्माण लागत में काफी वृद्धि होती है।
जीडीएल पर उत्प्रेरक कोटिंग और पीईएम के विस्तार प्रणाली के बीच असंगति के कारण, दोनों के बीच इंटरफ़ेस दीर्घकालिक संचालन के दौरान विघटन के लिए प्रवण है।इससे न केवल ईंधन कोशिकाओं के आंतरिक संपर्क प्रतिरोध में वृद्धि होती है, लेकिन एमईए के समग्र प्रदर्शन को भी काफी कम करता है, जो आदर्श स्तर तक पहुंचने से बहुत दूर है। जीडीई संरचना पर आधारित एमईए की तैयारी प्रक्रिया को मूल रूप से समाप्त कर दिया गया है,और बहुत कम लोगों ने इस पर ध्यान दिया है.
2सीसीएम थ्री इन वन झिल्ली इलेक्ट्रोड
रोल-टू-रोल डायरेक्ट कोटिंग, स्क्रीन प्रिंटिंग और स्प्रे कोटिंग जैसे तरीकों का उपयोग करके, उत्प्रेरक, नाफियन से बना एक स्लरी,और उपयुक्त विसारक सीधे प्रोटॉन विनिमय झिल्ली के दोनों ओर कोटेड है MEA प्राप्त करने के लिए.
जीडीई प्रकार के एमईए तैयारी विधि की तुलना में, सीसीएम प्रकार में बेहतर प्रदर्शन है, इसे छीलना आसान नहीं है और उत्प्रेरक परत और पीईएम के बीच स्थानांतरण प्रतिरोध को कम करता है,जो प्रोटॉन में प्रोटॉन के प्रसार और आंदोलन में सुधार के लिए फायदेमंद है. उत्प्रेरक परत, जिससे उत्प्रेरक परत और पीईएम को बढ़ावा मिलता है। उनके बीच प्रोटॉन के संपर्क और हस्तांतरण प्रोटॉन हस्तांतरण के प्रतिरोध को कम करते हैं,इस प्रकार एमईए के प्रदर्शन में काफी सुधार होगा।एमईए पर शोध जीडीई प्रकार से सीसीएम प्रकार में स्थानांतरित हो गया है। इसके अतिरिक्त, सीसीएम प्रकार के एमईए के अपेक्षाकृत कम पीटी लोड के कारण,एमईए की कुल लागत कम हो जाती है और उपयोग दर में काफी सुधार होता है।. सीसीएम प्रकार एमईए का नुकसान यह है कि ईंधन कोशिकाओं के संचालन के दौरान यह पानी के बाढ़ के लिए प्रवण है। इसका मुख्य कारण यह है कि एमईए उत्प्रेरक परत में कोई हाइड्रोफोबिक एजेंट नहीं है,कम गैस चैनल हैं, और गैस और पानी का संचरण प्रतिरोध अपेक्षाकृत उच्च है। इसलिए, गैस और पानी के संचरण प्रतिरोध को कम करने के लिए,उत्प्रेरक परत की मोटाई आम तौर पर 10 μm से अधिक नहीं होती है.
अपने उत्कृष्ट व्यापक प्रदर्शन के कारण, सीसीएम प्रकार एमईए को ऑटोमोटिव ईंधन कोशिकाओं के क्षेत्र में व्यावसायीकरण किया गया है। उदाहरण के लिए, टोयोटा मिराई, होंडा क्लैरिटी, आदि।चीन के वुहान प्रौद्योगिकी विश्वविद्यालय द्वारा विकसित सीसीएम प्रकार एमईए को ईंधन सेल फोर्कलिफ्ट में उपयोग के लिए संयुक्त राज्य अमेरिका में प्लग पावर को निर्यात किया गया हैदलियान सिनयुआन पावर द्वारा विकसित सीसीएम प्रकार एमईए को ट्रकों पर लागू किया गया है, जिसमें प्लेटिनम आधारित कीमती धातु लोडिंग क्षमता 0.4mgPt/cm2 तक कम है। बिजली घनत्व 0.96W/cm2 तक पहुंचता है।उसी समय, कंसान सनशाइन, वुहान हिमालय, सुज़ौ क़िंगडोंग, शंघाई जियाओ टोंग विश्वविद्यालय,और दलयान इंस्टीट्यूट ऑफ केमिकल फिजिक्स भी उच्च प्रदर्शन CCM प्रकार MEAs विकसित कर रहे हैंविदेशी कंपनियां जैसे कि कोमु, गोर
3आदेशित झिल्ली इलेक्ट्रोड
GDE प्रकार MEA और CCM प्रकार MEA की उत्प्रेरक परत को उत्प्रेरक स्लरी बनाने के लिए उत्प्रेरक और इलेक्ट्रोलाइट समाधान के साथ मिलाया जाता है, जिसे फिर लेपित किया जाता है।दक्षता बहुत कम है और एक महत्वपूर्ण ध्रुवीकरण घटना हैइसके अलावा, एमईए में प्लेटिनम लोड अपेक्षाकृत अधिक है। उच्च प्रदर्शन, लंबे जीवन के विकास के लिए,और कम लागत वाले एमईए ध्यान का केंद्र बन गए हैं।आदेशित एमईए की पीटी उपयोग दर बहुत अधिक है, जो प्रोटॉन, इलेक्ट्रॉन, गैसों, पानी और अन्य पदार्थों के कुशल परिवहन को प्राप्त करते हुए एमईए की लागत को प्रभावी ढंग से कम करती है।इस प्रकार पीईएमएफसी के समग्र प्रदर्शन में सुधार.
आदेशित झिल्ली इलेक्ट्रोड में कार्बन नैनोट्यूबों पर आधारित आदेशित झिल्ली इलेक्ट्रोड, उत्प्रेरक पतली फिल्मों पर आधारित आदेशित झिल्ली इलेक्ट्रोड शामिल हैं,और प्रोटॉन कंडक्टरों पर आधारित आदेशित झिल्ली इलेक्ट्रोड.
कार्बन नैनोट्यूब आधारित आदेशित झिल्ली इलेक्ट्रोड
कार्बन नैनोट्यूबों की ग्रेफाइट जाली की विशेषताएं उच्च क्षमताओं के प्रतिरोधी होती हैं, और पीटी कणों के साथ उनकी बातचीत और लोच पीटी कणों की उत्प्रेरक गतिविधि को बढ़ाती है।पिछले एक दशक में, ऊर्ध्वाधर रूप से संरेखित कार्बन नैनोट्यूबों (वीएसीएनटी) पर आधारित पतली फिल्में विकसित की गई हैं। इलेक्ट्रोड। ऊर्ध्वाधर व्यवस्था तंत्र गैस प्रसार परत, जल निकासी क्षमता,और Pt उपयोग दक्षता.
वीएसीएनटी को दो प्रकारों में विभाजित किया जा सकता हैः एक वक्र और छिटपुट कार्बन नैनोट्यूबों से बना वीएसीएनटी है; दूसरा प्रकार सीधा और घने कार्बन नैनोट्यूबों से बना खोखला कार्बन नैनोट्यूब है।
उत्प्रेरक पतली फिल्म पर आधारित आदेशित झिल्ली इलेक्ट्रोड
उत्प्रेरक पतली फिल्मों का क्रम मुख्य रूप से पीटी नैनो क्रमबद्ध संरचनाओं को संदर्भित करता है, जैसे पीटी नैनोट्यूब, पीटी नैनोवायर आदि। उनमें से उत्प्रेरक क्रमबद्ध झिल्ली इलेक्ट्रोड का प्रतिनिधि एनएसटीएफ है,पारंपरिक पीटी/सी उत्प्रेरक की तुलना में, एनएसटीएफ की चार मुख्य विशेषताएं हैंः उत्प्रेरक वाहक एक व्यवस्थित कार्बनिक मूंछ है;उत्प्रेरक मूंछ जैसे जीवों पर पीटी आधारित मिश्र धातु पतली फिल्म बनाता है; उत्प्रेरक परत में कोई कार्बन वाहक नहीं है; एनएसटीएफ उत्प्रेरक परत की मोटाई 1um से कम है।
प्रोटॉन कंडक्टर पर आधारित आदेशित झिल्ली इलेक्ट्रोड
प्रोटॉन कंडक्टर ऑर्डर किए गए झिल्ली इलेक्ट्रोड का मुख्य कार्य उत्प्रेरक परत में कुशल प्रोटॉन परिवहन को बढ़ावा देने के लिए नैनोवायर पॉलिमर सामग्री को पेश करना है।टाइटेनियम शीट पर टाइटेनियम 2 नैनोट्यूब्स (टीएनटी) के TiO2/Ti संरचनाओं को तैयार किया गया, इसके बाद हाइड्रोजन वातावरण में हीटिंग करके एच-टीएनटी प्राप्त किया गया। पीटी पीडी कणों को एसएनसीएल 2 संवेदनशीलता और विस्थापन विधियों का उपयोग करके एच-टीएनटी की सतह पर तैयार किया गया था।जिसके परिणामस्वरूप एक उच्च शक्ति घनत्व ईंधन सेल.
The Institute of Nuclear Science and the Department of Automotive Engineering at Tsinghua University have synthesized a novel ordered catalyst layer for the first time based on the fast proton conduction function of Nafion nanowiresइसकी निम्नलिखित विशेषताएं हैंः नाफियन नैनोरोड प्रोटॉन विनिमय झिल्लीओं पर इन-सइट बढ़े हैं, और इंटरफ़ेस संपर्क प्रतिरोध शून्य तक कम हो जाता है;नाफियन नैनोरोड पर पीटी कणों की उत्प्रेरक परत का अवशेष, दोनों उत्प्रेरक और इलेक्ट्रॉन वाहक कार्यों के साथ; Nafion nanorods तेजी से प्रोटॉन चालकता है।
आदेशित झिल्ली इलेक्ट्रोड निस्संदेह अगली पीढ़ी के झिल्ली इलेक्ट्रोड तैयारी प्रौद्योगिकी की मुख्य दिशा है। प्लेटिनम समूह तत्वों के भार को कम करते हुए,पांच पहलुओं पर आगे विचार करने की आवश्यकता है: आदेशित झिल्ली इलेक्ट्रोड अशुद्धियों के प्रति अत्यधिक संवेदनशील होते हैं; सामग्री अनुकूलन, विशेषता और मॉडलिंग के माध्यम से झिल्ली इलेक्ट्रोड की कार्य सीमा का विस्तार करें;उत्प्रेरक परत में तेज़ प्रोटॉन कंडक्टर नैनोस्ट्रक्चर का परिचयकम लागत वाली बड़े पैमाने पर उत्पादन प्रक्रियाओं का विकास; झिल्ली इलेक्ट्रोड प्रोटॉन विनिमय झिल्ली, इलेक्ट्रोकैटालिस्ट,और गैस विसारण परत.
झिल्ली इलेक्ट्रोड तैयारी प्रौद्योगिकी और अल्ट्रासोनिक छिड़काव विधि के फायदे:
(1) अल्ट्रासोनिक नोजल की शक्ति और आवृत्ति जैसे मापदंडों का अनुकूलन करके, एटमाइज्ड उत्प्रेरक स्लरी में छोटा रिबाउंड हो सकता है और ओवरस्प्रे के लिए कम प्रवण हो सकता है,इस प्रकार उत्प्रेरक के उपयोग दर में सुधार;
(2) अल्ट्रासोनिक कंपन छड़ी उत्प्रेरक कणों को अत्यधिक फैलाती है, और अल्ट्रासोनिक फैलाव इंजेक्टर में उत्प्रेरक स्लरी पर माध्यमिक हलचल प्रभाव पड़ता है,प्लैटिनम रासायनिक प्रदूषण की संभावना और प्रतिक्रिया गतिविधि क्षेत्र में कमी को काफी कम करना;
(3) संचालित करने में आसान, अत्यधिक स्वचालित, झिल्ली इलेक्ट्रोड के बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए उपयुक्त।
झिल्ली इलेक्ट्रोड ईंधन कोशिकाओं का मुख्य घटक है जो विषम सामग्री के परिवहन और विद्युत रासायनिक प्रतिक्रियाओं को एकीकृत करता है, सीधे प्रदर्शन, जीवनकाल,और प्रोटॉन विनिमय झिल्ली ईंधन कोशिकाओं की लागतझिल्ली इलेक्ट्रोड और दोनों ओर के द्विध्रुवीय प्लेट एक साथ एक एकल ईंधन सेल बनाते हैं,और कई एकल कोशिकाओं का संयोजन विभिन्न शक्ति उत्पादन आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए एक ईंधन सेल स्टैक बना सकता है. एमईए संरचना, सामग्री चयन और विनिर्माण प्रक्रिया अनुकूलन का डिजाइन और अनुकूलन हमेशा पीईएमएफसी अनुसंधान का केंद्र रहा है।झिल्ली इलेक्ट्रोड प्रौद्योगिकी नवाचार की कई पीढ़ियों से गुजर चुका है, मुख्य रूप से तीन प्रकारों में विभाजितः जीडीई गर्म प्रेसिंग विधि, सीसीएम तीन एक झिल्ली इलेक्ट्रोड में, और आदेशित झिल्ली इलेक्ट्रोड।
1. जीडीई गर्म दबाया फिल्म इलेक्ट्रोड
पहली पीढ़ी की एमईए तैयारी तकनीक में पीईएम के दोनों ओर सीएल से लेपित कैथोड और एनोड जीडीएल को संपीड़ित करने के लिए एक गर्म प्रेसिंग विधि का उपयोग किया गया था ताकि एमईए प्राप्त किया जा सके, जिसे "जीडीई" संरचना के रूप में जाना जाता है।
जीडीई प्रकार एमईए की तैयारी की प्रक्रिया वास्तव में अपेक्षाकृत सरल है, क्योंकि उत्प्रेरक को जीडीएल पर समान रूप से लेपित किया जाता है। यह डिजाइन न केवल एमईए में छिद्रों के गठन की सुविधा प्रदान करता है,लेकिन यह भी बुद्धिमानी से विकृति से पीईएम की रक्षा करता हैहालांकि यह प्रक्रिया निर्दोष नहीं है यदि जीडीएल पर लेपित उत्प्रेरक की मात्रा को ठीक से नियंत्रित नहीं किया जा सकता है, तो उत्प्रेरक स्लरी जीडीएल में प्रवेश कर सकती है,जिसके परिणामस्वरूप कुछ उत्प्रेरक अपनी दक्षता का पूरी तरह से प्रयोग नहीं करते हैं, और उपयोग दर 20% तक कम हो सकती है, जिससे एमईए की विनिर्माण लागत में काफी वृद्धि होती है।
जीडीएल पर उत्प्रेरक कोटिंग और पीईएम के विस्तार प्रणाली के बीच असंगति के कारण, दोनों के बीच इंटरफ़ेस दीर्घकालिक संचालन के दौरान विघटन के लिए प्रवण है।इससे न केवल ईंधन कोशिकाओं के आंतरिक संपर्क प्रतिरोध में वृद्धि होती है, लेकिन एमईए के समग्र प्रदर्शन को भी काफी कम करता है, जो आदर्श स्तर तक पहुंचने से बहुत दूर है। जीडीई संरचना पर आधारित एमईए की तैयारी प्रक्रिया को मूल रूप से समाप्त कर दिया गया है,और बहुत कम लोगों ने इस पर ध्यान दिया है.
2सीसीएम थ्री इन वन झिल्ली इलेक्ट्रोड
रोल-टू-रोल डायरेक्ट कोटिंग, स्क्रीन प्रिंटिंग और स्प्रे कोटिंग जैसे तरीकों का उपयोग करके, उत्प्रेरक, नाफियन से बना एक स्लरी,और उपयुक्त विसारक सीधे प्रोटॉन विनिमय झिल्ली के दोनों ओर कोटेड है MEA प्राप्त करने के लिए.
जीडीई प्रकार के एमईए तैयारी विधि की तुलना में, सीसीएम प्रकार में बेहतर प्रदर्शन है, इसे छीलना आसान नहीं है और उत्प्रेरक परत और पीईएम के बीच स्थानांतरण प्रतिरोध को कम करता है,जो प्रोटॉन में प्रोटॉन के प्रसार और आंदोलन में सुधार के लिए फायदेमंद है. उत्प्रेरक परत, जिससे उत्प्रेरक परत और पीईएम को बढ़ावा मिलता है। उनके बीच प्रोटॉन के संपर्क और हस्तांतरण प्रोटॉन हस्तांतरण के प्रतिरोध को कम करते हैं,इस प्रकार एमईए के प्रदर्शन में काफी सुधार होगा।एमईए पर शोध जीडीई प्रकार से सीसीएम प्रकार में स्थानांतरित हो गया है। इसके अतिरिक्त, सीसीएम प्रकार के एमईए के अपेक्षाकृत कम पीटी लोड के कारण,एमईए की कुल लागत कम हो जाती है और उपयोग दर में काफी सुधार होता है।. सीसीएम प्रकार एमईए का नुकसान यह है कि ईंधन कोशिकाओं के संचालन के दौरान यह पानी के बाढ़ के लिए प्रवण है। इसका मुख्य कारण यह है कि एमईए उत्प्रेरक परत में कोई हाइड्रोफोबिक एजेंट नहीं है,कम गैस चैनल हैं, और गैस और पानी का संचरण प्रतिरोध अपेक्षाकृत उच्च है। इसलिए, गैस और पानी के संचरण प्रतिरोध को कम करने के लिए,उत्प्रेरक परत की मोटाई आम तौर पर 10 μm से अधिक नहीं होती है.
अपने उत्कृष्ट व्यापक प्रदर्शन के कारण, सीसीएम प्रकार एमईए को ऑटोमोटिव ईंधन कोशिकाओं के क्षेत्र में व्यावसायीकरण किया गया है। उदाहरण के लिए, टोयोटा मिराई, होंडा क्लैरिटी, आदि।चीन के वुहान प्रौद्योगिकी विश्वविद्यालय द्वारा विकसित सीसीएम प्रकार एमईए को ईंधन सेल फोर्कलिफ्ट में उपयोग के लिए संयुक्त राज्य अमेरिका में प्लग पावर को निर्यात किया गया हैदलियान सिनयुआन पावर द्वारा विकसित सीसीएम प्रकार एमईए को ट्रकों पर लागू किया गया है, जिसमें प्लेटिनम आधारित कीमती धातु लोडिंग क्षमता 0.4mgPt/cm2 तक कम है। बिजली घनत्व 0.96W/cm2 तक पहुंचता है।उसी समय, कंसान सनशाइन, वुहान हिमालय, सुज़ौ क़िंगडोंग, शंघाई जियाओ टोंग विश्वविद्यालय,और दलयान इंस्टीट्यूट ऑफ केमिकल फिजिक्स भी उच्च प्रदर्शन CCM प्रकार MEAs विकसित कर रहे हैंविदेशी कंपनियां जैसे कि कोमु, गोर
3आदेशित झिल्ली इलेक्ट्रोड
GDE प्रकार MEA और CCM प्रकार MEA की उत्प्रेरक परत को उत्प्रेरक स्लरी बनाने के लिए उत्प्रेरक और इलेक्ट्रोलाइट समाधान के साथ मिलाया जाता है, जिसे फिर लेपित किया जाता है।दक्षता बहुत कम है और एक महत्वपूर्ण ध्रुवीकरण घटना हैइसके अलावा, एमईए में प्लेटिनम लोड अपेक्षाकृत अधिक है। उच्च प्रदर्शन, लंबे जीवन के विकास के लिए,और कम लागत वाले एमईए ध्यान का केंद्र बन गए हैं।आदेशित एमईए की पीटी उपयोग दर बहुत अधिक है, जो प्रोटॉन, इलेक्ट्रॉन, गैसों, पानी और अन्य पदार्थों के कुशल परिवहन को प्राप्त करते हुए एमईए की लागत को प्रभावी ढंग से कम करती है।इस प्रकार पीईएमएफसी के समग्र प्रदर्शन में सुधार.
आदेशित झिल्ली इलेक्ट्रोड में कार्बन नैनोट्यूबों पर आधारित आदेशित झिल्ली इलेक्ट्रोड, उत्प्रेरक पतली फिल्मों पर आधारित आदेशित झिल्ली इलेक्ट्रोड शामिल हैं,और प्रोटॉन कंडक्टरों पर आधारित आदेशित झिल्ली इलेक्ट्रोड.
कार्बन नैनोट्यूब आधारित आदेशित झिल्ली इलेक्ट्रोड
कार्बन नैनोट्यूबों की ग्रेफाइट जाली की विशेषताएं उच्च क्षमताओं के प्रतिरोधी होती हैं, और पीटी कणों के साथ उनकी बातचीत और लोच पीटी कणों की उत्प्रेरक गतिविधि को बढ़ाती है।पिछले एक दशक में, ऊर्ध्वाधर रूप से संरेखित कार्बन नैनोट्यूबों (वीएसीएनटी) पर आधारित पतली फिल्में विकसित की गई हैं। इलेक्ट्रोड। ऊर्ध्वाधर व्यवस्था तंत्र गैस प्रसार परत, जल निकासी क्षमता,और Pt उपयोग दक्षता.
वीएसीएनटी को दो प्रकारों में विभाजित किया जा सकता हैः एक वक्र और छिटपुट कार्बन नैनोट्यूबों से बना वीएसीएनटी है; दूसरा प्रकार सीधा और घने कार्बन नैनोट्यूबों से बना खोखला कार्बन नैनोट्यूब है।
उत्प्रेरक पतली फिल्म पर आधारित आदेशित झिल्ली इलेक्ट्रोड
उत्प्रेरक पतली फिल्मों का क्रम मुख्य रूप से पीटी नैनो क्रमबद्ध संरचनाओं को संदर्भित करता है, जैसे पीटी नैनोट्यूब, पीटी नैनोवायर आदि। उनमें से उत्प्रेरक क्रमबद्ध झिल्ली इलेक्ट्रोड का प्रतिनिधि एनएसटीएफ है,पारंपरिक पीटी/सी उत्प्रेरक की तुलना में, एनएसटीएफ की चार मुख्य विशेषताएं हैंः उत्प्रेरक वाहक एक व्यवस्थित कार्बनिक मूंछ है;उत्प्रेरक मूंछ जैसे जीवों पर पीटी आधारित मिश्र धातु पतली फिल्म बनाता है; उत्प्रेरक परत में कोई कार्बन वाहक नहीं है; एनएसटीएफ उत्प्रेरक परत की मोटाई 1um से कम है।
प्रोटॉन कंडक्टर पर आधारित आदेशित झिल्ली इलेक्ट्रोड
प्रोटॉन कंडक्टर ऑर्डर किए गए झिल्ली इलेक्ट्रोड का मुख्य कार्य उत्प्रेरक परत में कुशल प्रोटॉन परिवहन को बढ़ावा देने के लिए नैनोवायर पॉलिमर सामग्री को पेश करना है।टाइटेनियम शीट पर टाइटेनियम 2 नैनोट्यूब्स (टीएनटी) के TiO2/Ti संरचनाओं को तैयार किया गया, इसके बाद हाइड्रोजन वातावरण में हीटिंग करके एच-टीएनटी प्राप्त किया गया। पीटी पीडी कणों को एसएनसीएल 2 संवेदनशीलता और विस्थापन विधियों का उपयोग करके एच-टीएनटी की सतह पर तैयार किया गया था।जिसके परिणामस्वरूप एक उच्च शक्ति घनत्व ईंधन सेल.
The Institute of Nuclear Science and the Department of Automotive Engineering at Tsinghua University have synthesized a novel ordered catalyst layer for the first time based on the fast proton conduction function of Nafion nanowiresइसकी निम्नलिखित विशेषताएं हैंः नाफियन नैनोरोड प्रोटॉन विनिमय झिल्लीओं पर इन-सइट बढ़े हैं, और इंटरफ़ेस संपर्क प्रतिरोध शून्य तक कम हो जाता है;नाफियन नैनोरोड पर पीटी कणों की उत्प्रेरक परत का अवशेष, दोनों उत्प्रेरक और इलेक्ट्रॉन वाहक कार्यों के साथ; Nafion nanorods तेजी से प्रोटॉन चालकता है।
आदेशित झिल्ली इलेक्ट्रोड निस्संदेह अगली पीढ़ी के झिल्ली इलेक्ट्रोड तैयारी प्रौद्योगिकी की मुख्य दिशा है। प्लेटिनम समूह तत्वों के भार को कम करते हुए,पांच पहलुओं पर आगे विचार करने की आवश्यकता है: आदेशित झिल्ली इलेक्ट्रोड अशुद्धियों के प्रति अत्यधिक संवेदनशील होते हैं; सामग्री अनुकूलन, विशेषता और मॉडलिंग के माध्यम से झिल्ली इलेक्ट्रोड की कार्य सीमा का विस्तार करें;उत्प्रेरक परत में तेज़ प्रोटॉन कंडक्टर नैनोस्ट्रक्चर का परिचयकम लागत वाली बड़े पैमाने पर उत्पादन प्रक्रियाओं का विकास; झिल्ली इलेक्ट्रोड प्रोटॉन विनिमय झिल्ली, इलेक्ट्रोकैटालिस्ट,और गैस विसारण परत.
झिल्ली इलेक्ट्रोड तैयारी प्रौद्योगिकी और अल्ट्रासोनिक छिड़काव विधि के फायदे:
(1) अल्ट्रासोनिक नोजल की शक्ति और आवृत्ति जैसे मापदंडों का अनुकूलन करके, एटमाइज्ड उत्प्रेरक स्लरी में छोटा रिबाउंड हो सकता है और ओवरस्प्रे के लिए कम प्रवण हो सकता है,इस प्रकार उत्प्रेरक के उपयोग दर में सुधार;
(2) अल्ट्रासोनिक कंपन छड़ी उत्प्रेरक कणों को अत्यधिक फैलाती है, और अल्ट्रासोनिक फैलाव इंजेक्टर में उत्प्रेरक स्लरी पर माध्यमिक हलचल प्रभाव पड़ता है,प्लैटिनम रासायनिक प्रदूषण की संभावना और प्रतिक्रिया गतिविधि क्षेत्र में कमी को काफी कम करना;
(3) संचालित करने में आसान, अत्यधिक स्वचालित, झिल्ली इलेक्ट्रोड के बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए उपयुक्त।
