膜電極綜述（反應(yīng)池設(shè)計(jì)、膜電極制作、材料制備）

最近更新時(shí)間：2020-8-26

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膜電極（Membrane Electrode Assemble, MEA）是氫氧燃料電池的重要組成部分，通過(guò)采用合適的催化劑，膜電極系統(tǒng)也可以用于電催化反應(yīng)。目前，上，已經(jīng)有較多的研究人員使用膜電極進(jìn)行 CO2/CO 還原、水分解反應(yīng)的研究（如：加拿大英屬哥倫比亞大學(xué)的 Curtis P.Berlinguette，加拿大多倫多大學(xué)的Edward H. Sargent，美國(guó)萊斯大學(xué)的 Haotian Wang，美國(guó)斯坦福大學(xué)的 Matthew W. Kanan）。得益于成熟的燃料電池技術(shù)（成熟催化劑涂敷工藝，成熟的膜電極制備工藝、成熟的雙極板制造與設(shè)計(jì)等），基于膜電極系統(tǒng)的 CO2還原技術(shù)，也被認(rèn)為是有望實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的技術(shù)手段之一。

膜電極的構(gòu)造包括：離子交換膜（陰離子交換膜或陽(yáng)離子交換膜）、氣體擴(kuò)散（經(jīng)常使用的是碳紙，也有使用 PTFE 膜作為氣體擴(kuò)散層）、催化劑。其中催化劑負(fù)載在氣體擴(kuò)散層上形成催化劑層。將涂敷有催化劑的氣體擴(kuò)散層與離子交換膜通過(guò)熱壓或者冷壓或者擠壓的方式組裝在一起就構(gòu)成了膜電極（注意：催化劑夾在膜和氣體擴(kuò)散層之間）。與 Flow Cell 相比，膜電極系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了膜和電極之間的*接觸，因此也有研究人員將膜電極系統(tǒng)稱為“zero gap”的 Flow Cell。由于不存在電解液，因此減少了電解液所帶來(lái)的系統(tǒng)歐姆損失，能夠提高系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)化效率。。。。。。

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