НОВОСТИ О ФТОРОПЛАСТАХ

Для будущей водородной энергетики протонпроводящие мембраны имеют важное значение, например, в топливных элементах и ​​электролизерах для получения водорода.

Мембраны Nafion размягчаются при температурах выше 90^оС и производственные затраты на их получение весьма высоки. Особенностью тонких мембран является высокий «кроссовер» (проницаемость по газу), что снижает их эффективность. На стадии исследовательского проекта PSUMEA 2, выполненного в институте Твердого Тела Макса Планка с альтернативной мембраной, достигнуты такие же высокие значения мощности и эффективности, как и для много лет оптимизируемых мембран типа Nafion. Работа финансируется Федеральным министерством образования и научных исследований, а также поощряется германским энергетическим концерном   Energie Baden-Württemberg AG.

На самом деле новый мембранный материал не так уж и нов. Он состоит из полифениленсульфона, термостойкого полимерного электролита, разработанного несколько лет назад исследовательской группой из Штутгарта. В процессе разработки, для сохранения механической прочности мембраны в электрохимических применениях, сотрудники изменили её состав и применили новую обрабатывающую процедуру. С помощью ультразвука тонкий слой полимера наносится на электродную основу. Свойства этого слоя могут варьироваться в зависимости от толщины. Таким образом свойства мембраны для других применений могут быть скорректированы в процессе изготовления, также, как например это делается для электролиза.

Кроме того, новый тип мембраны показывает дополнительные серьезные преимущества по сравнению с прототипом. В отличии от устоявшейся технологии, мембраны не размягчаются по крайней мере до 200^оС, а также не показывают никаких необратимых повреждений при температуре более 100^оС. Их механическая прочность высока и газовый кроссовер низок, что выражено для очень тонких мембран и, следовательно, способствует дальнейшему увеличению производительности. Сочетание низкой газопроницаемости (более чем на порядок величины) и очень высокой проводимости делает этот новый тип мембраны очень подходящим для применения в электролизе воды. Кроме того, по оценкам затраты на производство новых мембран несколько ниже, чем у применяемых сегодня. Использование более дешёвых мономеров способно сократить расходы в долгосрочной перспективе.

Новый мембранный материал в сочетании с новой техникой обработки имеет потенциал улучшения свойств при низких производственных затратах. Таким образом, в будущем нужно будет меньше прикладывать усилий к охлаждению мембраны и увлажнению воздуха, что делает протонообменные мембраны топливных элементов легче, прочнее и дешевле. КПД водных электролизеров с протонообменными мембранами может быть дополнительно увеличен, а затраты на их производство снижены.

Источник: http://www.fona.de

#nafion #PEM #фторопласт #фторполимер #МФ4СК #fuelcell #топливныйэлемент