质子交换膜燃料电池是为了回收而设计的吗?
Samuel D Widijatmoko1, Yichang Yan1, Qiqiu Huang1
1School of Chemical Engineering, University of Birmingham, Birmingham, UK.
概括
这项研究提出了一种用于回收质子交换膜 (PEM) 燃料电池的新方法. 它还原催化剂和完好无损的Nafion膜,使膜电极组件 (MEA) 的短循环回收成为可能.
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 (PEM) 燃料电池被广泛使用,需要有效的终生管理策略.
- 膜电极组件 (MEA) 包含催化剂和Nafion膜,是需要有效回收的关键组件.
- 目前的方法主要集中在回收上,通常涉及苛刻的热分解.
研究的目的:
- 开发一种可持续和有效的方法,用于PEM燃料电池MEAs的短循环回收.
- 为了从废弃的MEA中恢复原催化剂和完好无损的Nafion膜.
- 评估回收组件在新MEA中的可重复使用性.
主要方法:
- 使用水性乙醇和异醇混合物膨胀并恢复完整的PEM.
- 在溶剂混合物中使用微波加热来溶解纳结合剂并释放碳 (Pt/C) 催化剂上的.
- 实施诱导混合来增强催化剂释放和回收.
- 评估回收气体扩散层在新制造的MEA中的性能.
主要成果:
- 实现了Nafion膜的完整恢复.
- 缩了来自MEA的金催化剂的87%.
- 制造出适合重复使用的干净的Nafion膜.
- 证明回收气体扩散层可以在新的MEA中重复使用,性能只会略有下降.
结论:
- 拟议的方法为PEM燃料电池MEAs的短循环回收提供了一种可行的方法.
- 这种技术有效地回收有价值的催化剂,并使Nafion膜和气体扩散层的再利用成为可能.
- 通过这种创新的回收工艺,可以改善PEM燃料电池的可持续寿命终止管理.
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