燃料電池是一種把燃料所具有的化學能直接轉換成電能的化學裝置，又稱電化學發電器。它是繼水力發電、熱能發電和原子能發電之后的第四種發電技術。由于燃料電池是通過電化學反應把燃料的化學能中的吉布斯自由能部分轉換成電能，不受卡諾循環效應的限制，因此效率高；另外，燃料電池用燃料和氧氣作為原料，同時沒有機械傳動部件，故排放出的有害氣體極少，使用壽命長。由此可見，從節約能源和保護生態環境的角度來看，燃料電池是較有發展前途的發電技術。質子交換膜可以與外電路的電子轉移構成回路。江蘇PEM水電解Fumatech膜工藝

PAFC的電解質為濃磷酸水溶液，而PEMFC電解質為質子導電性聚合物系的膜。電極均采用碳的多孔體，為了促進反應，以Pt作為觸媒，燃料氣體中的CO將造成中毒，降低電極性能。為此，在PAFC和PEMFC應用中必須限制燃料氣體中含有的CO量，特別是對于低溫工作的PEMFC更應嚴格地加以限制。磷酸燃料電池的基本組成和反應原理是：燃料氣體或城市煤氣添加水蒸氣后送到改質器，把燃料轉化成H2、CO和水蒸氣的混合物，CO和水進一步在移位反應器中經觸媒劑轉化成H2和CO2。經過如此處理后的燃料氣體進入燃料堆的負極(燃料極)，同時將氧輸送到燃料堆的正極(空氣極)進行化學反應，借助觸媒劑的作用迅速產生電能和熱能。碳氫化合物Fumatech膜產品好嗎質子交換膜具有阻隔的作用。

質子交換膜的改進方法，有有機/無機納米復合質子交換膜，依靠納米顆粒尺寸小和比表面積大的特點提高復合膜的保水能力，從而達到擴大質子交換膜燃料電池工作溫度范圍的目的；對質子交換膜的骨架材料進行改進，針對目前較常用的膜的缺點，或在膜基礎上改進，或另選用新型骨架材料；對膜的內部結構進行調整，特別是增加其中微孔，以使成膜方便，并解決催化劑中毒的問題。另外，除了這些改進，現有的許多研究都或多或少的采用了納米技術，使材料更小，性能更佳。

離子交換膜的性能：1、導電性（膜電阻）一般用電導率（Ω.cm）或電阻率（Ω.cm）表示，也常用膜面電阻即單位膜面積的電阻（Ω.cm）表示。對電阻的表示因用途而異。一般講，在不影響其他性能的情況下電阻越小越好，以降低電能消耗。膜電阻與膜結構和膜厚度有關，此外還與外界溶液及溫度有關。通常規定25C，于0.1mol/LKCL溶液或0.1mol/LNaCL溶液中測定的膜電導作為比較標準。2、膨脹性能（尺寸穩定性）膜有膨脹和收縮應盡量小而且均勻。電解水通常是指含鹽（如氯化鈉）的水經過電解之后所生成的產物。

雙極膜的商業化發展已有近30年歷程，早期用于電滲析脫鹽工藝，后來由于反滲透技術的飛速發展，成本和能耗的大幅下降，雙極膜的發展陷于緩慢狀態。但是近年來雙極膜重回人們視野，迅速發展，其可低成本實現酸堿分離，在高鹽廢水資源回收、酸堿分離、有機酸回收等眾多細分領域有極好的應用前景，并且被認為是零排放關鍵技術。高鹽廢水的處理問題，越來越成為必須解決的環境難題，嚴重制約著石油化工、生物制藥、食品發酵、催化劑合成、碳纖維生產等工業生產。高鹽廢水難以生化降解，反滲透膜法通常只能濃縮到鹽濃度5~8%，而采取熱法蒸發成本較高，因此，當前尚缺乏經濟可行的高鹽廢水處理辦法。大量高鹽廢水的排放可能造成沙漠、土壤、地下水污染嚴重。雙極膜電滲析技術可以實現鹽水的直接分解成酸堿實現資源化回用，投資成本只為熱法的30%，運行成本只為熱法的10%，是一種經濟可行，易于操作維護，安全可靠的濃鹽處理技術，對真正實現零排放有著重要意義。質子交換膜的成膜困難，導致成本較高。山東PEM水電解Fumatech膜制氫

離子交換膜在液流儲能電池、堿性陰離子交換膜燃料電池等方面的應用也得到關注和研究。江蘇PEM水電解Fumatech膜工藝

電堆運行時，質子交換膜需要保持一定的濕度，反應生成的水需要排除。不同形態的水的遷移、傳輸、生成、凝結對電堆的穩定運行都有很大影響，這就產生了發電系統的水、熱管理問題。通常情況下，電堆均需使用復雜的純水增濕輔助系統用于增濕質子交換膜，以免電極“干死”(質子交換膜傳導質子能力下降，甚至損壞)；同時又必須及時將生成的水排出，以防電極“淹死”。由于發電機的運行溫度一般在80℃左右，此時發電機的運行效能較好，因此反應氣體進入電堆前需要預加熱，這一過程通常與氣體的加濕過程同時進行；電堆發電時產生的熱量將使電堆溫度升高，必須采取適當的冷卻措施，可以保持發電機電堆工作溫度穩定。這些通常用熱交換器與純水增濕裝置進行調節，并用計算機進行協調控制。江蘇PEM水電解Fumatech膜工藝

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