O que é um Proton Exchange Membrane

? Uma membrana de troca de prótons é uma folha super fino de polímero especializada que atua como uma membrana seletivamente permeável para o movimento de prótons em uma única direção . A fim de conseguir este tipo de permissibilidade selectiva , a membrana é construído a partir de um polímero do tipo conhecido como ionómeros . Em condições aceitáveis , esta membrana de troca de prótons ou membrana de polímero (PEM) só vai permitir a passagem de prótons , enquanto bloqueia completamente o acesso a outros íons e moléculas gasosas como o hidrogênio ou oxigênio. Aparelhos de mediação iónica e seu papel na PEM

A natureza dessa membrana semipermeável é um resultado de sua combinação de unidades. A maioria consiste de unidades recorrentes eletricamente neutros , enquanto o resto são unidades carregadas. Como resultado , estes polímeros ou ionómeros específicos mostram uma alteração na viscosidade com o aumento da temperatura . Os ionómeros utilizados para PEM podem ser fabricados por fusão de materiais especiais numa matriz de polímero ou tomando polímeros puros . A ionômero perfluorados usados extensivamente para a produção de PEM é Nafion . Os direitos à formulação de Nafion é o único .
Papel da DuPont de PEM em Células a Combustível Tecnologia

Proton formas de membrana de troca de uma parte integrante da tecnologia de célula de combustível de hoje e , se bem sucedida, pode alimentar as nossas casas nos dias que virão. A sua acção fundamental na produção de electrões dentro da célula é a manutenção da forma e selectividade , de modo a evitar o movimento transversal dos gases . De facto , a tecnologia é chamada de protões da célula de combustível de membrana de troca ( PEMFC ) depois de a membrana semi-permeável . A construção básica pode ser distribuído em quatro seções principais.

Quatro componentes da PEMFC

O eletrodo negativo ou ânodo na célula controla o movimento dos elétrons , uma vez eles estiverem separados formam as moléculas de hidrogênio . O eléctrodo positivo ou o cátodo tem uma superfície gravada , a fim de permitir um maior acesso do oxigénio para o catalisador . O catalisador é um material especial como a platina , que não toma parte no processo de reação, mas indiretamente regula o processo. Finalmente, o PEM atua como um eletrólito , além de ser um meio seletivo durante a reação .
Os processos de oxidação e redução

gás hidrogênio entra através do ânodo, e seu estado pressurizado empurra -la para o catalisador , o que por sua vez ajuda a ionizar o átomo de hidrogênio , liberando elétrons a partir dele. Estes elétrons executar o motor elétrico. Após a conclusão da tarefa , eles são devolvidos para o cátodo . Na outra extremidade , o gás de oxigénio é passado sobre o catalisador através do cátodo . Ionização do oxigênio atrai o hidrogênio já ionizado positivamente para viajar através do PEM para o outro lado para combinar com os íons de oxigênio e forma água.

Parâmetros de célula de combustível e estabilidade

uma reacção típica electrolítica gera um pequeno potencial de cerca de 0,7 volts . A fim de aumentar o potencial eléctrico a um valor prático , as células de combustível são combinados em conjunto para formar uma pilha . A ligação entre duas células de combustível é estabelecido através de placas de condução ou placas bipolares . Normalmente, estas placas passar por uma série de reações de oxidação e redução em ambos os lados . Portanto , as placas são feitas de grafite e outros compostos para manter a estabilidade ao longo do tempo .