具有成本效益的电极制造方法,使用基甲基纤维素结合剂进行质子交换膜水电解
Hyung Joo Lee1, Hyeon-Seung Jung1, Jong Gyeong Kim1
1Graduate School of Energy Convergence, Institute of Integrated Technology, Gwangju Institute of Science and Technology, Gwangju 61005, Republic of Korea.
ACS applied materials & interfaces
|January 8, 2025
概括
基甲基纤维素 (HPMC) 提供了一个成本效益高的Nafion替代品,用于质子交换膜水电解 (PEMWE) 阳极. 交叉链接的HPMC提高了性能并降低了成本,尽管长期耐用性需要进一步研究.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电化学 电化学 电化学
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
背景情况:
- 质子交换膜水电解 (PEMWE) 对于绿色生产至关重要.
- 离子,虽然有效,但昂贵和环境问题.
- 为PEMWE结合剂开发具有成本效益和可持续性的替代品至关重要.
研究的目的:
- 评估基甲基纤维素 (HPMC) 作为PEMWE的可持续和成本有效的阳极结合剂.
- 与Nafion相比,研究基于HPMC的阳极的性能和耐用性.
- 为了优化HPMC水凝形成的交叉连接过程.
主要方法:
- HPMC与酸交叉连接,形成水凝粘合剂.
- 在单个PEMWE电池中评估电极性能.
- 测量了离子导电性和水友性.
- 在200个小时内评估了长期电压稳定性.
主要成果:
- 与Nafion相比,交叉连接的HPMC粘合剂将阳极成本降低了54倍.
- 基于HPMC的阳极的初始性能与Nafion阳极的初始性能相当.
- HPMC 显示出优越的水友性和离子导电性.
- 在200小时内,HPMC阳极的电压衰变率高于Nafion.
结论:
- 交叉连接的HPMC是PEMWE阳极的一个有希望的,具有成本效益的粘合剂.
- 惠普MC提供了改善的水友性和离子导电性.
- 需要进一步的研究,以提高HPMC结合剂的长期耐用性,以便广泛采用.


