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英译汉:Oxygen permeation in proton exchange membrane (PEM) water electrolyzers is a critical phenomenon. Mainly, because of (i) degradation and (ii) purity of the hydrogen product gas. Additionally, but less important because of (iii) efficiency loss and (iv) safety problems. Despite these issues, oxygen permeation in PEM water electrolysis was paid less attention. This can be explained by the low oxygen crossover compared to the hydrogen crossover. In this contribution the oxygen content within the hydrogen product gas was measured for two different cathodic catalyst materials (Pt and a Pt-free catalyst) during water electrolysis in a current density range of 0.05–2 A/cm2 . In comparison to the platinum catalyst, the Pt-free catalyst leads to 3–4 times higher oxygen contents within the hydrogen product gas. This can be explained with a lower activity concerning oxygen recombination, so that less permeated oxygen is consumed and consequently, the oxygen flux within hydrogen is higher.

看云野叟
2周前
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氧气渗透
质子交换膜
水电解
氢气
催化剂
效率
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质子交换膜(PEM)水电解器中的氧渗透是一个关键现象。主要是因为(i)降解和(ii)氢产品气的纯度。此外,虽然(iii)效率损失和(iv)安全问题也很重要,但相对较次要。尽管存在这些问题,PEM水电解中的氧渗透却得到了较少的关注。这可以解释为氧的交叉传输比氢的交叉传输低。在这项贡献中,测量了两种不同的阴极催化剂材料(铂和无铂催化剂)在电流密度范围为0.05–2 A/cm2的水电解过程中的氢产品气中的氧含量。与铂催化剂相比,无铂催化剂导致氢产品气中的氧含量高3–4倍。这可以归因于氧复合活性的降低,因此渗透的氧气消耗较少,从而氢中的氧通量更高。

PEM电解水制氢技术的成本高主要体现在哪些方面?

PEM电解水制氢技术的成本高主要体现在以下几个方面:

  1. 质子交换膜(PEM)成本:PEM是PEM电解水制氢技术的核心部件,其成本较高。质子交换膜的质量直接影响电解水制氢的效率和寿命,因此需要使用高性能的材料,这增加了成本。

  2. 贵金属催化剂成本:在电解水制氢过程中,需要使用贵金属催化剂,如铂(Pt)和铑(Rh),这些贵金属的价格昂贵,增加了整体成本。

  3. 制造和组装成本:PEM电解水制氢设备的生产和组装过程复杂,需要精密的工艺和技术,这也导致了较高的制造成本。

  4. 能源消耗:PEM电解水制氢需要较高的电能消耗,尤其是在电解效率较低的情况下,这进一步增加了运行成本。

  5. 维护和更换成本:由于PEM和催化剂的寿命有限,需要定期进行维护和更换,这也增加了长期运行成本。

PEM电解水制氢技术与其他制氢技术相比,有哪些优缺点?

PEM电解水制氢技术与其他制氢技术相比,具有以下优缺点:

优点:

  1. 高效和快速:PEM电解水制氢技术具有较高的电流密度,能够快速制氢。

  2. 氢气纯度高:该技术制得的氢气纯度较高,通常超过99.99%。

  3. 操作温度范围宽:PEM电解水制氢技术可以在较宽的温度范围内运行。

  4. 启动和停止快速:该技术可以实现快速启动和停止,适合与可再生能源系统配合使用。

缺点:

  1. 成本高:PEM电解水制氢技术的成本相对较高,包括质子交换膜、催化剂和设备制造成本。

  2. 对温度敏感:PEM电解水制氢技术对温度较为敏感,需要在特定的温度范围内运行。

  3. 氢气跨膜渗透:在PEM电解水制氢过程中,存在氢气跨膜渗透的问题,这会影响电解效率和氢气的纯度。

  4. 耐久性问题:PEM电解水制氢设备的耐久性有待提高,尤其是在长期运行条件下。

你觉得结果怎么样?
氢能技术成本构成是什么?
PEM电解水制氢效率如何提升?
可再生能源与氢能结合前景?
PEM成本构成?
贵金属催化剂作用?
能源消耗如何影响成本?

以上内容由AI搜集生成,仅供参考

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