Komponen dan bahan utama reaktor sel bahan bakar hidrogen

1. Rakitan elektroda membran

Elektroda membran adalah inti reaktor, mirip dengan CPU di komputer, dan menentukan kinerja maksimum, masa pakai, dan biaya reaktor.Modul elektroda membran terdiri dari membran penukar proton, katalis dan lapisan difusi gas (lapisan difusi gas).Indikator kinerja utama meliputi keluaran daya per unit luas permukaan (kepadatan daya), permintaan emas (jumlah platinum per unit keluaran daya), masa pakai dan biaya.Catalyst coating (CCM) technology, teknologi produksi generasi kedua, digunakan dalam produksi elektroda membran, dengan kapasitas produksi kecepatan tinggi berkelanjutan Roll-to-Rioll.

(1) Membran penukar proton (PEM) Membran penukar proton adalah komponen inti dari sel bahan bakar membran penukar proton (PEMFC), adalah sejenis membran elektrolit polimer, tren utama saat ini dari membran penukar proton adalah membran komposit yang ditingkatkan asam perfluorosulfonat, proton membran pertukaran secara bertahap cenderung tipis, puluhan mikron hingga sepuluh mikron, mengurangi polarisasi ohmik transfer proton, untuk mencapai kinerja yang lebih tinggi.

(2) katalis Dalam reaktor sel bahan bakar hidrogen, reaksi oksidasi hidrogen dan reaksi reduksi oksigen pada elektroda terutama dikendalikan oleh katalis.Katalis adalah faktor utama yang mempengaruhi polarisasi aktivasi sel bahan bakar hidrogen, dan dianggap sebagai bahan utama sel bahan bakar hidrogen.Saat ini, Pt/C adalah katalis yang umum digunakan dalam sel bahan bakar, yaitu katalis bermuatan yang terdiri dari nanopartikel Pt yang terdispersi ke pembawa bubuk karbon (seperti XC-72). (3) lapisan difusi gas Lapisan difusi gas (GDL) terdiri dari lapisan dasar serat karbon dan lapisan mikropori karbon, yang terletak di antara medan aliran dan elektroda membran.Fungsi utama GDL adalah menyediakan saluran transportasi untuk gas yang terlibat dalam reaksi dan air yang dihasilkan, serta mendukung elektroda membran.Oleh karena itu, GDL harus memiliki kekuatan mekanik yang baik, struktur pori yang sesuai, konduktivitas listrik yang baik, dan stabilitas yang tinggi.

2. Pelat bipolarSebagai komponen struktural inti reaktor, pelat bipolar memainkan peran mendistribusikan gas secara merata, mengalirkan air, menghantarkan panas dan listrik, terhitung sekitar 60% dari berat dan hampir 20% dari biaya keseluruhan sel bahan bakar.Kinerjanya secara langsung memengaruhi daya keluaran dan masa pakai baterai.Bahan pelat bipolar dibagi menjadi bahan dasar karbon dan logam, pelat dasar karbon dibagi menjadi pelat grafit dan pelat karbon film komposit dua kategori.

Pelat bipolar grafit umumnya pelat grafit tidak berpori atau pelat karbon sebagai bahan dasar, dan penggunaan peralatan mesin CNC untuk pemrosesan aliran, teknologi pelat bipolar grafit domestik dalam beberapa tahun terakhir telah berkembang sangat pesat, tingkat teknisnya sebanding dengan negara asing , tapi ketebalannya biasanya lebih dari 2mm.Pelat karbon tekan film komposit di luar negeri telah menembus teknologi lembaran 0,8mm, dengan kerapatan daya volume yang sama dengan pelat logam.