離子交換膜是一種含離子基團(tuán)的、對(duì)溶液里的離子具有選擇透過能力的高分子膜。因?yàn)橐话阍趹?yīng)用時(shí)主要是利用它的離子選擇透過性，所以也稱為離子選擇透過性膜。離子交換膜是具有離子交換性能的、由高分子材料制成的薄膜(也有無機(jī)離子交換股，但其使用尚不普通)。它與離子交換樹脂相似，都是在高分子骨架上連接一個(gè)活性基團(tuán)，但作用機(jī)理和方式、效果都有不同之處。當(dāng)前市場上離子交換膜種類繁多，也沒有統(tǒng)一的分類方法。離子交換膜按功能及結(jié)構(gòu)的不同，可分為陽離子交換膜、陰離子交換膜、兩性的交換膜、鑲嵌離子交換膜、聚電解質(zhì)復(fù)合物膜五種類型。影響質(zhì)子交換膜工作性能的因素：整個(gè)燃料電池系統(tǒng)的水管理和熱管理。廣東離子Fumatech膜壽命

陰離子交換膜是一類含有堿性活性基團(tuán)，對(duì)陰離子具有選擇透過性的高分子聚合物膜，也稱為離子選擇透過性膜。陰離子交換膜由三個(gè)部分構(gòu)成：帶固定基團(tuán)的聚合物主鏈即高分子基體（也稱基膜）、荷正電的活性基團(tuán)（即陽離子）以及活性基團(tuán)上可以自由移動(dòng)的陰離子。在新型電能轉(zhuǎn)換裝置中使用的陰離子交換膜不只起著隔離氧化劑和還原劑的作用，而且還具有離子傳導(dǎo)作用。所以陰離子交換膜需要具有較高的離子選擇透過性以及電導(dǎo)率，同時(shí)還應(yīng)該具有良好的力學(xué)強(qiáng)度、柔韌性能，具有較低的膜電阻以及較強(qiáng)的化學(xué)穩(wěn)定性。河北電解水用Fumatech膜替代杜邦離子交換膜在液流儲(chǔ)能電池、堿性陰離子交換膜燃料電池等方面的應(yīng)用也得到關(guān)注和研究。

氫氧燃料電池的主要特點(diǎn)1.產(chǎn)物是水，清潔環(huán)保；2.容易持續(xù)通氫氣和氧氣,產(chǎn)生持續(xù)電流；3.能量轉(zhuǎn)換率較高,超過80%(普通燃燒能量轉(zhuǎn)換率30%多)；4.可以組合為燃料電池發(fā)電站,排放廢棄物少,噪音低,綠色發(fā)電站。作為極具發(fā)展前途的新動(dòng)力電源，氫氧燃料電池的應(yīng)用領(lǐng)域是多方面的：大型電站發(fā)電、便攜移動(dòng)電源、應(yīng)急電源、家庭電源、飛機(jī)、汽車、軍艦。將電池反應(yīng)產(chǎn)物（水）通過電解器轉(zhuǎn)變成反應(yīng)物（氫和氧），再重復(fù)使用以產(chǎn)生電能的燃料電池，由燃料電池和電解器兩部分組成。可以作為大功率太陽電池陣電源系統(tǒng)的貯能裝置。有日照時(shí)，太陽電池陣提供電能給航天器負(fù)載，還用于將水電解成氫和氧，使部分電能貯存起來。航天器進(jìn)入陰影區(qū)太陽電池不能發(fā)電或供電不足時(shí)，由這種燃料電池供電。氫氧燃料電池是不需要將還原劑和氧化劑全部儲(chǔ)藏在電池內(nèi)的裝置。

原電池工作原理：原電池是將一個(gè)能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)的氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)分別在原電池的負(fù)極和正極上發(fā)生，從而在外電路中產(chǎn)生電流。原電池的電極的判斷：負(fù)極：電子流出的一極；發(fā)生氧化反應(yīng)的一極；活潑性較強(qiáng)金屬的一極。正極：電子流入的一極；發(fā)生還原反應(yīng)的一極；相對(duì)不活潑的金屬或其它導(dǎo)體的一極。在原電池中，外電路為電子導(dǎo)電，電解質(zhì)溶液中為離子導(dǎo)電。發(fā)生電解反應(yīng)的條件：①連接直流電源；②陰陽電極陰極：與電源負(fù)極相連為陰極；陽極：與電源正極相連為陽極③兩極處于電解質(zhì)溶液或熔融電解質(zhì)中；④兩電極形成閉合回路。影響質(zhì)子交換膜工作性能的因素：電堆的技術(shù)狀況。

質(zhì)子交換膜具有優(yōu)良的熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性，性能優(yōu)于非氟或者部分氟化交換膜。質(zhì)子交換膜根據(jù)含氟情況進(jìn)行分類，主要可分為四類，全氟質(zhì)子交換膜、部分氟化聚合物膜、新型非氟聚合物膜、復(fù)合膜。由于全氟磺酸樹脂(PFSA)分子的主鏈具有聚四氟乙烯結(jié)構(gòu)，具有優(yōu)良的熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性和較高的力學(xué)強(qiáng)度，聚合物膜的使用壽命較長；同時(shí)分子支鏈上的親水性磺酸基團(tuán)能夠吸附水分子，具有優(yōu)良的離子傳導(dǎo)特性。由于非氟質(zhì)子膜在苛刻的電池工作環(huán)境中很快會(huì)降解破壞，無法具備全氟磺酸離子膜的優(yōu)異性能。電解質(zhì)隔膜的主要功能在分隔氧化劑與還原劑。江蘇德國Fumatech膜技術(shù)怎么樣

電解質(zhì)隔膜的主要功能在分隔氧化劑與還原劑，并傳導(dǎo)離子，故電解質(zhì)隔膜越薄越好。廣東離子Fumatech膜壽命

氫氧燃料電池按電池結(jié)構(gòu)和工作方式分為離子膜、培根型和石棉膜三類。①離子膜氫氧燃料電池：用陽離子交換膜作電解質(zhì)的酸性燃料電池,現(xiàn)代采用全氟磺酸膜。電池放電時(shí),在氧電極處生成水，通過燈芯將水吸出。這種電池在常溫下工作、結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕,但離子交換膜內(nèi)阻較大,放電電流密度小。②培根型燃料電池：屬堿性電池。氫、氧電極都是雙層多孔鎳電極(內(nèi)外層孔徑不同)，加鉑作催化劑。電解質(zhì)為80%～85%的苛性鉀溶液，室溫下是固體，在電池工作溫度(204～260°C)下為液體。這種電池能量利用率較高，但自耗電大，起動(dòng)和停機(jī)需較長的時(shí)間（起動(dòng)需24小時(shí)，停機(jī)17小時(shí)）。③石棉膜燃料電池：也屬堿性電池。氫電極由多孔鎳片加鉑、鈀催化劑制成，氧電極是多孔銀極片，兩電極夾有含35%苛性鉀溶液的石棉膜，再以有槽鎳片緊壓在兩極板上作為集流器,構(gòu)成氣室,封裝成單體電池。放電時(shí)在氫電極一邊生成水,可以用循環(huán)氫的辦法排出,亦可用靜態(tài)排水法。這種電池的起動(dòng)時(shí)間只15分鐘，并可瞬時(shí)停機(jī)。廣東離子Fumatech膜壽命

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