氢能具有能源属性、低碳属性和产业属性,是未来能源结构中的重要载体。面对这一新兴产业,天合元氢特别策划《氢能100问》栏目为大家答疑解惑,如有任何问题都可以留言提问哦!
QALK和PEM电解槽有哪些差异?
1>膜:碱性电解槽使用的隔膜,本质上是一种多孔的膜布,电解液要穿透隔膜、电解液中的阴阳离子也需要穿过隔膜,那么就要通过控制孔的直径来防止氢气和氧气的相互渗透,来保证氢气和氧气的纯度。
而PEM电解槽使用的隔膜为质子交换膜,这是一种选择性透过氢离子的隔膜,内部有磺酸基团为氢离子的传输提供通道,其本身是无孔的,因而在满足氢离子传输条件的同时具有较高的隔气性。
2>催化剂:碱性电解槽都采用Ni催化剂,但是在PEM电解槽中,由于存在大量游离的氢离子而导致强酸性环境,所以需要使用耐腐蚀性强的催化剂,一般来说,PEM电解槽阴极使用Pt基催化剂,阳极使用Ir基催化剂,贵金属催化剂由于其特殊的电子结构,不仅耐腐蚀性强,催化性能更加优秀。
3>小室结构:碱性电解槽的小室结构为极板-镍网-隔膜-镍网-极板这种结构,其中镍网和隔膜是分别独立的两部分;而在PEM电解槽中小室结构为双极板-阴极扩散层-阴极催化层-质子交换膜-阳极催化层-阳极扩散层-双极板这种结构,其中阴极催化层和阳极催化层直接喷涂在质子交换膜上,以CCM的形式存在。
综合来看,碱性电解槽其单体产氢量更大,成本更低,适合氢需求量较大的、规模化制氢的应用场景,而PEM电解槽虽然成本偏高,但其产气纯度高、启停灵活,适合氢需求量小、场地受限、即产即用的应用场景。