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IONOMR阳离子膜催化剂PP1-HNN8-00

发布时间:2024-03-19浏览次数:1008
  • IONOMR阳离子膜催化剂PP1-HNN8-00

IONOMR阳离子膜催化剂PP1-HNN8-00主要特点:

高导电性粘结剂和涂层材料

官能团浓度高

化学和氧化稳定性


IONOMR阳离子膜催化剂PP1-HNN8-00产品描述:

PEMION+ ™ - PP1-HNN8-00离聚物既可用作涂层,也可用作粘合剂。油墨配方可以制备用于燃料电池催化剂层。通常,将离聚物与合适的醇混合,然后搅拌并用适当质量的催化剂粉末和水滴注。


典型应用包括金属空气、镍金属氢化物和固态电池化学。这种高导电性粘合剂材料对带负电的电极成分具有亲和力。它可在低沸点溶剂中加工,用作碱性/酸性稳定电极涂层或粘合剂,并且高度可定制,以优化电化学性能、应用规模和制造方法。


离子交换聚合物在水电解槽和燃料电池的膜电极组件中的作用

膜电极组件 (MEA) 被认为是水电解槽和燃料电池的核心。它由气体扩散层(或多孔传输层)、催化剂层(CLs)和离子交换膜组成。MEA包含发生重大电化学反应的位点。它们还负责质量传输过程,包括将反应物转移到设备中和将产物从设备中转移出来,以及从电极到水电解槽和燃料电池的外部电路的电子传导。水电解槽和燃料电池的性能受到构成 MEA 的 GDL、CL 和膜特性的很大影响。电极应具有高导电性和孔隙率,而 CL 应表现出高催化活性。理想情况下,MEA具有所有这些特性,同时价格低廉。特别是对于聚合物电解质膜水电解槽和燃料电池,成本一直是一个问题,因为高酸性操作条件需要使用昂贵的铂族金属催化剂,通常是Pt/C。


平衡成本效益和器件性能需要优化膜电极制造。MEA通常通过两种主要技术生产。首先,气体扩散电极(GDE)方法涉及在GDL上沉积催化剂层。其次,在催化剂涂层膜(CCM)技术中,催化剂通过静电喷涂、超声波涂层、贴花转印和丝网印刷直接涂覆在离子交换膜上。CCM方法由于反应物扩散路径的减少和接触面积的扩大而产生的膜电极具有较低的界面电阻。需要注意的是,由于催化剂颗粒高度容易团聚和油墨配方中使用的溶剂蒸发,催化剂直接沉积在膜上可能会在 CL 中形成裂纹。


为了提高催化剂的利用率,在催化剂油墨配方中加入离子交换聚合物或离聚物。催化剂油墨配方通常由催化剂、溶剂和离子交换聚合物或离聚物组成。CL的电化学性能、涂层特性和涂层稳定性高度依赖于这三种主要成分的相互作用。离子交换聚合物吸附在 CL 中的催化剂颗粒上。这种吸附增加了催化剂颗粒团聚物的表面电荷。由于催化剂颗粒之间的静电排斥力在范德华力上占主导地位,因此形成团聚体的趋势降低。最重要的是,离子交换聚合物颗粒增加了空间位阻,使CL颗粒彼此远离。除了提高催化剂的利用率外,离子交换聚合物还可以改善电荷(阴离子或质子)传导,因为它充当离子交换膜主体的延伸电荷导体。离聚物还用作催化剂颗粒的粘合剂,确保存在可用的反应物转移和导电途径。最后,离子交换聚合物充当亲水剂,保持最佳水分含量,以确保膜水分充足。




溶剂与离子交换聚合物的相容性

离聚物与溶剂和催化剂相互作用的方式是决定分散稳定性和油墨流变性能的关键因素。Pemion® 离聚物的溶解通常在搅拌和温和加热(例如,300 °C 时为 600-60 rpm)在选定的溶剂中 24-72 小时后实现,具体取决于容器大小、浓度和溶解的离聚物量。建议在溶解后对聚合物溶液进行过滤。

溶剂类型评论溶解度 wt%
甲醇用于喷涂、电极的低沸点溶剂1% – 10%
试剂醇(85%EtOHl/5%MeOH/5%异丙醇)用于喷涂、电极的低沸点溶剂1% - 10%
乙醇用于喷涂、电极的低沸点溶剂1% - 7%
乙醇/异丙醇(按重量计为50:50)高沸点溶剂,可引起并发症1% - 5%
IPA/水(按体积计算为 50:50)用于喷涂、电极的低沸点溶剂1% – 10%
DMSO公司推荐使用高沸点溶剂,以达到高沸点。1% - 10%

我们以纯聚合物粉末形式销售离聚物,并为客户提供全面的处理和溶解说明,以创建自己的解决方案。这为我们和您省去了运输易燃液体的麻烦,以及相关的安全和成本考虑。

PEM 和 AEM 都易溶于低沸点的常见实验室溶剂。

这些是原型材料,仅用于早期开发活动,不用于生产项目。产品信息仅供参考,可能随时更改。


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