隔膜技术在碱性水电解制氢中的进步与应用

温馨提示：关注微信公众号，回复数字"1"，了解氢燃料电池原理，"2"，电堆生产工艺，回复数字"3"，双极板生产工艺，回复数字"4"：产业链报告分享及下载，回复数字"5"储氢罐生产

碱性水电解是一种常见的制氢方法，它通过电解水来生成氢气和氧气。在这个过程中，隔膜的作用至关重要，因为它不仅分隔了电池的正负极，防止短路，还避免了两极气体产物的混合，并且提供了高离子导率以便氢氧根离子从阴极传递至阳极。然而，隔膜的性能随着时间的推移而发生了显著的变化和进步。

图：碳能科技

在初期，石棉隔膜是主要选择，因其良好的隔气性能，但石棉的缺点也很明显：易分解、污染电解液、电阻高、能耗大，以及其致癌性，这些缺点导致了它的淘汰。随后，PPS隔膜作为第二代隔膜被开发出来，尽管其隔气性较差，但耐高温、对浓碱稳定，电阻中等。PPS隔膜在亚洲国家得到了较广泛的应用，但其能耗相对较高。

第三代复合隔膜的出现标志着隔膜技术的一个新时代。这种隔膜在隔气性、耐高温性、对浓碱的稳定性等方面都有出色的表现，最关键的是，它具有最低的电阻，因此在能耗上也是最低的，具有很高的性价比，因此在市场上占据了优势地位。

市场对复合隔膜的需求集中在性能、安全和寿命这三个关键特性上。高效的离子传导性、耐高温、对碱的稳定性、低电阻和高性价比是其性能上的主要需求。同时，良好的机械强度、环保和长寿命也是市场关注的焦点。

图：碳能科技

碳能科技自主研发的新型复合隔膜材料，由有机聚合物、陶瓷粉体及内衬支撑体组成，广泛应用于碱性电解水制氢。可高效分离氢气和氧气，降低制氢能耗，为绿氢制备提供关键核心部件，实现国产代替。其电解性能达到国际领先水平，具有以下优点：

• 永久亲水性，电解液浸润性强；

• 纳米微孔结构，孔隙率达60±10%；

• 泡点压力高，运行安全可靠；

• 气体纯度高，氢气纯度大于99.9%；

• 离子电阻低，面电阻≤0.3Ω·cm2；

• 隔膜有效宽幅可达2.5米，可根据客户需求定制尺寸；

• 化学组成及机械性能稳定，使用寿命达7年以上。

图：碳能科技

碳能复合隔膜的性能优势明显。使用这种隔膜的电解槽，直流能耗可降低8到10%，电流密度至少可提升30到40%，从而大幅提升制氢量。在电流密度提升30%的情况下，电解槽反应小室数量可以减少23%，这样不仅减轻了设备的重量，还提高了整体的运行效率。隔气性好和耐偏压性能强的特点，保障了安全稳定的运行。

图：碳能科技

综上所述，隔膜作为碱性水电解制氢过程中的关键组件，其性能的优化直接影响到电解槽的电耗和氢气的纯度。随着碳能科技等企业的不断研发和创新，复合隔膜的性能得到了极大的提升，为碱性水电解制氢提供了更高效、更经济、更安全的技术选择。随着复合隔膜技术的不断成熟和应用，未来制氢产业的发展将更加光明。

图：碳能科技

艾邦建有制氢产业交流群，聚焦氢气生产、碱水/PEM电解槽（隔膜、极板、催化剂、极框、密封垫片等）、PPS、质子交换膜、钛金属、镍网等产业链上下游，设备，材料，配件等配套资源，欢迎大家加入。

活动推荐：【邀请函】第二届电解水制氢产业论坛（2024年7月19日  苏州）

7月18日（周四）：14:00-18:00签到

7月19日（周五）：7:30-8:50签到；8:50-18:00会议；18:00-19:30晚宴

如有展台、入袋资料等赞助意向，欢迎与周小姐联系：18320865613（同微信）

报名方式一：请加微信并发名片报名

艾盈盈：18617020032（同微信）

邮箱：ab020@aibang.com

报名方式二：扫码报名

报名链接：https://www.aibang360.com/m/100185

或者识别二维码进入报名页面登记信息

阅读原文，在线报名

原文始发于微信公众号（艾邦氢科技网）：隔膜技术在碱性水电解制氢中的进步与应用