離子膜電解槽電極
發布時間：
2023/04/17 22:33
質子交換膜燃料電池與質子交換膜電解槽中發生的反應為互逆反應，兩者均由膜電極和雙極板構成，電化學反應發生在離聚物、擴散層和催化劑組成的三相交界處，反應常用Ir和Pt基催化劑。
電池老化的主要表現在充放電循環期間和靜態儲存時都可以觀察到。使用時的充放電循環通常會損壞電極活性材料，特別是在重度使用下（使用度下的1000個循環比10%使用度下的10000個循環對電池材料破壞更嚴重）。電極電荷狀態函數發生變化引起了機械應力（例如對于一個完全充電的電極，石墨電極中的鋰離子插層導致石墨沿c軸膨脹12%）。相對地，鋰離子電極儲存能量時的性能退化主要來源于活性材料和電解質之間的相互作用。雖然這兩種機制通常被認為是不相關的，但耦合作用和一些額外的因素（如溫度）對鋰離子電極性能退化也會有很大的影響，這給情況增加了更多的復雜性。
近年來，除了開發新的電池化學/材料/系統之外，直接增加電極厚度（提高電池的電活性成分比例）已成為提升電池能量密度的有效策略。在電極迂曲的多孔結構下，離子傳輸動力學、電子傳輸、極片穩定性、極片制備工藝等是高能量密度鋰離子電池厚電極的主要挑戰。
資料顯示，創立于2017年，是一家擁有燃料電池和電解槽膜電極設計、材料、工藝、設備、測試評估等核心技術的高科技公司。目前，公司低貴金屬膜電極產品已持續穩定供應給國內外知名電堆系統客戶。
可再生能源制氫的關鍵核心技術是的電解水制氫技術。記者了解到，在電解水制氫技術上，利用其膜制造和催化劑生產領域的優勢，正在開發的質子膜、陰離子膜、催化劑和膜電極等。新技術專注于質子交換膜電解（PEM）和堿性陰離子交換膜電解（AEM）的催化劑涂層膜（CCMs）。的CCMs已在實驗室測試中顯示，通過突破性的專有高離子通量膜和高活性催化劑，可實現更高的電解槽效率和更高的電流密度，預計這將使電解槽成本降低25%。
以碳材料為負極的鋰離子電池，在初次循環過程中，電解液會在電極表面形成一層固態電解質（SEI）膜，不同的負極材料會有一定的差別，但SEI膜的成分主要由碳酸鋰、烷基酯鋰、氫氧化鋰等組成，當然也有鹽的分解產物，另外還有一些聚合物等。SEI膜的形成過程會消耗電池中的鋰離子，并且SEI膜并不是穩定不變的，會在循環過程中不斷的破裂，露出來新的碳表面再與電解質反應形成新的SEI膜，這樣會不斷造成鋰離子和電解質的持續損耗，導致電池的容量下降。SEI膜有一定的厚度，雖然鋰離子可以穿透，但是SEI膜會造成負極表面部分擴散孔道的堵塞，不利于鋰離子在負極材料的擴散，這也會造成電池容量的下降。
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