ఇంధన సెల్ మెమ్బ్రేన్ ఎలక్ట్రోడ్ల ప్రస్తుత అభివృద్ధి

మెంబ్రేన్ ఎలక్ట్రోడ్ (MEA) అనేది ఇంధన ఘటం యొక్క ప్రధాన భాగం, ఇది గ్యాస్ డిఫ్యూజన్ లేయర్, ఉత్ప్రేరక పొర మరియు ప్రోటాన్ ఎక్స్ఛేంజ్ మెమ్బ్రేన్‌తో కూడి ఉంటుంది. ఇది మల్టీఫేస్ మెటీరియల్ ట్రాన్స్మిషన్ యొక్క ప్రదేశం మాత్రమే కాదు, ఇంధన సెల్ యొక్క రసాయన ప్రతిచర్య ప్రదేశం కూడా. ఇది బ్యాటరీ యొక్క మొత్తం రసాయన పనితీరుపై ప్రత్యక్ష ప్రభావాన్ని చూపుతుంది మరియు దాని ధర రియాక్టర్ ఖర్చులో 70% ఉంటుంది.కాబట్టి మెమ్బ్రేన్ ఎలక్ట్రోడ్ ఇంధన సెల్ "చిప్" యొక్క "గుండె" అని కూడా పిలువబడుతుంది.

సాధారణంగా చెప్పాలంటే, ఆదర్శ పొర ఎలక్ట్రోడ్‌లు అధిక శక్తి సాంద్రత, తక్కువ ప్లాటినం లోడ్, సుదీర్ఘ మన్నిక మరియు సేవా జీవితం మరియు ఇతర పనితీరు లక్షణాలను కలిగి ఉండాలి. US డిపార్ట్‌మెంట్ ఆఫ్ ఎనర్జీకి 2020 నాటికి వాహన మెమ్బ్రేన్ ఎలక్ట్రోడ్‌ల మన్నిక â¥5000h ఉండాలి.శక్తి సాంద్రత â¥1W/cm2 రేట్ చేయబడిన శక్తి.

మెమ్బ్రేన్ ఎలక్ట్రోడ్ యొక్క ప్రతి భాగం పరంగా, ప్రోటాన్ ఎక్స్ఛేంజ్ మెమ్బ్రేన్ (PEM) ప్రధానంగా పెర్ఫ్లోరోసల్ఫోనిక్ యాసిడ్ మెంబ్రేన్, అయితే ఇతర మిశ్రమ పొరలు, అత్యంత ఎంపిక చేసిన పొరలు, గ్రాఫేన్ సవరించిన పొరలు, అధిక-ఉష్ణోగ్రత పొరలు మరియు ఆల్కలీన్ పొరలు ఇంకా పరిశోధన దశలోనే ఉన్నాయి. ఇటీవలి సంవత్సరాలలో పరిశోధన హాట్‌స్పాట్ మరియు సరిహద్దు దిశ.

ఉత్ప్రేరకం ప్రధానంగా ప్లాటినం ఆధారితమైనది. ప్రస్తుతం, ప్రధాన స్రవంతి ఉత్ప్రేరక పొర ప్లాటినం-కార్బన్ ఉత్ప్రేరకం, ఇది సక్రియం చేయబడిన కార్బన్‌పై ప్లాటినం ద్వారా మద్దతునిచ్చే సహాయక ఉత్ప్రేరకం.అయినప్పటికీ, ప్లాటినం అనేది అరుదైన వనరులు మరియు అధిక వ్యయంతో కూడిన విలువైన లోహం కాబట్టి, తక్కువ ప్లాటినం ఉత్ప్రేరకం మరియు ప్లాటినం లేని విలువైన లోహ ఉత్ప్రేరకం అభివృద్ధి భవిష్యత్తులో మెంబ్రేన్ ఎలక్ట్రోడ్ ఎంటర్‌ప్రైజెస్‌కు కీలక దిశగా పరిగణించబడుతుంది.

గ్యాస్ డిఫ్యూజన్ లేయర్ ఉత్ప్రేరకం పొర మరియు ప్రోటాన్ ఎక్స్ఛేంజ్ మెమ్బ్రేన్ మధ్య శాండ్‌విచ్ చేయబడింది, ఇది ప్రసరణ, వేడి వెదజల్లడం మరియు పారుదల పాత్రను పోషిస్తుంది. ఇది మైక్రోపోర్ పొర మరియు మద్దతు పొరతో కూడి ఉంటుంది. మైక్రోపోర్ పొర కార్బన్ బ్లాక్ మరియు హైడ్రోఫోబిక్ ఏజెంట్‌తో కూడి ఉంటుంది మరియు సపోర్టింగ్ లేయర్ మెటీరియల్ ప్రధానంగా కార్బన్ పేపర్.

మెమ్బ్రేన్ ఎలక్ట్రోడ్ యొక్క నాలుగు ప్రధాన తయారీ ప్రక్రియలు ఉన్నాయి, అవి హాట్ ప్రెస్సింగ్ మెథడ్, గ్రేడియంట్ మెథడ్, CCM మరియు ఆర్డరింగ్.వాటిలో, CCM కాయిల్ టు కాయిల్ డైరెక్ట్ కోటింగ్, స్క్రీన్ ప్రింటింగ్, స్ప్రేయింగ్ మరియు ఇతర పద్ధతులను అవలంబిస్తుంది, ముందుగా ప్రోటాన్ ఎక్స్ఛేంజ్ మెమ్బ్రేన్‌కు రెండు వైపులా ఉత్ప్రేరకాన్ని పూయడానికి CCM ఏర్పడుతుంది, ఆపై CCMకి రెండు వైపులా ఉన్న గ్యాస్ డిఫ్యూజన్ లేయర్‌ను వేడిగా నొక్కడం. ఫిల్మ్ ఎలక్ట్రోడ్‌ను ఏర్పరుస్తుంది, ఇది ప్రస్తుతం మార్కెట్‌లో అత్యంత విస్తృతంగా ఉపయోగించే మరియు వాణిజ్యపరంగా పరిణతి చెందిన తయారీ పద్ధతి