IONOMR陽離子膜催化劑PP1-HNN8-00主要特點(diǎn):
高導(dǎo)電性粘結(jié)劑和涂層材料
官能團(tuán)濃度高
化學(xué)和氧化穩(wěn)定性
IONOMR陽離子膜催化劑PP1-HNN8-00產(chǎn)品描述:
PEMION+ ? - PP1-HNN8-00離聚物既可用作涂層,也可用作粘合劑。油墨配方可以制備用于燃料電池催化劑層。通常,將離聚物與合適的醇混合,然后攪拌并用適當(dāng)質(zhì)量的催化劑粉末和水滴注。
典型應(yīng)用包括金屬空氣、鎳金屬氫化物和固態(tài)電池化學(xué)。這種高導(dǎo)電性粘合劑材料對(duì)帶負(fù)電的電極成分具有親和力。它可在低沸點(diǎn)溶劑中加工,用作堿性/酸性穩(wěn)定電極涂層或粘合劑,并且高度可定制,以優(yōu)化電化學(xué)性能、應(yīng)用規(guī)模和制造方法。
離子交換聚合物在水電解槽和燃料電池的膜電極組件中的作用
膜電極組件 (MEA) 被認(rèn)為是水電解槽和燃料電池的核心。它由氣體擴(kuò)散層(或多孔傳輸層)、催化劑層(CLs)和離子交換膜組成。MEA包含發(fā)生重大電化學(xué)反應(yīng)的位點(diǎn)。它們還負(fù)責(zé)質(zhì)量傳輸過程,包括將反應(yīng)物轉(zhuǎn)移到設(shè)備中和將產(chǎn)物從設(shè)備中轉(zhuǎn)移出來,以及從電極到水電解槽和燃料電池的外部電路的電子傳導(dǎo)。水電解槽和燃料電池的性能受到構(gòu)成 MEA 的 GDL、CL 和膜特性的很大影響。電極應(yīng)具有高導(dǎo)電性和孔隙率,而 CL 應(yīng)表現(xiàn)出高催化活性。理想情況下,MEA具有所有這些特性,同時(shí)價(jià)格低廉。特別是對(duì)于聚合物電解質(zhì)膜水電解槽和燃料電池,成本一直是一個(gè)問題,因?yàn)楦咚嵝圆僮鳁l件需要使用昂貴的鉑族金屬催化劑,通常是Pt/C。
平衡成本效益和器件性能需要優(yōu)化膜電極制造。MEA通常通過兩種主要技術(shù)生產(chǎn)。首先,氣體擴(kuò)散電極(GDE)方法涉及在GDL上沉積催化劑層。其次,在催化劑涂層膜(CCM)技術(shù)中,催化劑通過靜電噴涂、超聲波涂層、貼花轉(zhuǎn)印和絲網(wǎng)印刷直接涂覆在離子交換膜上。CCM方法由于反應(yīng)物擴(kuò)散路徑的減少和接觸面積的擴(kuò)大而產(chǎn)生的膜電極具有較低的界面電阻。需要注意的是,由于催化劑顆粒高度容易團(tuán)聚和油墨配方中使用的溶劑蒸發(fā),催化劑直接沉積在膜上可能會(huì)在 CL 中形成裂紋。
為了提高催化劑的利用率,在催化劑油墨配方中加入離子交換聚合物或離聚物。催化劑油墨配方通常由催化劑、溶劑和離子交換聚合物或離聚物組成。CL的電化學(xué)性能、涂層特性和涂層穩(wěn)定性高度依賴于這三種主要成分的相互作用。離子交換聚合物吸附在 CL 中的催化劑顆粒上。這種吸附增加了催化劑顆粒團(tuán)聚物的表面電荷。由于催化劑顆粒之間的靜電排斥力在范德華力上占主導(dǎo)地位,因此形成團(tuán)聚體的趨勢(shì)降低。最重要的是,離子交換聚合物顆粒增加了空間位阻,使CL顆粒彼此遠(yuǎn)離。除了提高催化劑的利用率外,離子交換聚合物還可以改善電荷(陰離子或質(zhì)子)傳導(dǎo),因?yàn)樗洚?dāng)離子交換膜主體的延伸電荷導(dǎo)體。離聚物還用作催化劑顆粒的粘合劑,確保存在可用的反應(yīng)物轉(zhuǎn)移和導(dǎo)電途徑。最后,離子交換聚合物充當(dāng)親水劑,保持最佳水分含量,以確保膜水分充足。
離聚物與溶劑和催化劑相互作用的方式是決定分散穩(wěn)定性和油墨流變性能的關(guān)鍵因素。Pemion? 離聚物的溶解通常在攪拌和溫和加熱(例如,300 °C 時(shí)為 600-60 rpm)在選定的溶劑中 24-72 小時(shí)后實(shí)現(xiàn),具體取決于容器大小、濃度和溶解的離聚物量。建議在溶解后對(duì)聚合物溶液進(jìn)行過濾。
溶劑類型 | 評(píng)論 | 溶解度 wt% |
甲醇 | 用于噴涂、電極的低沸點(diǎn)溶劑 | 1% – 10% |
試劑醇(85%EtOHl/5%MeOH/5%異丙醇) | 用于噴涂、電極的低沸點(diǎn)溶劑 | 1% - 10% |
乙醇 | 用于噴涂、電極的低沸點(diǎn)溶劑 | 1% - 7% |
乙醇/異丙醇(按重量計(jì)為50:50) | 高沸點(diǎn)溶劑,可引起并發(fā)癥 | 1% - 5% |
IPA/水(按體積計(jì)算為 50:50) | 用于噴涂、電極的低沸點(diǎn)溶劑 | 1% – 10% |
DMSO公司 | 推薦使用高沸點(diǎn)溶劑,以達(dá)到高沸點(diǎn)。 | 1% - 10% |
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PEM 和 AEM 都易溶于低沸點(diǎn)的常見實(shí)驗(yàn)室溶劑。
這些是原型材料,僅用于早期開發(fā)活動(dòng),不用于生產(chǎn)項(xiàng)目。產(chǎn)品信息僅供參考,可能隨時(shí)更改。
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