Haku

Alkaline polymer electrolyte methanol fuel cell and electrolysis cell using PVBTA-ionomer

QR-koodi

Alkaline polymer electrolyte methanol fuel cell and electrolysis cell using PVBTA-ionomer

Alkalinen polymeerielektrolyyttimetanolipolttokenno ja -elektrolyyseri käyttäen PVBTA-ionomeeria

Elektrolyysiä on käytetty jo pitkään monilla eri kemian aloilla. Elektrolyysiä käytetään teollisuudessa mm. puhtaiden metallien tuottamiseen, mutta se on myös ympäristöystävällinen tapa säilöä energiaa, joka on tuotettu uusiutuvista energialähteistä. Energia varastoidaan vetynä ja pystytään polttokennon avulla muuntamaan sähköenergiaksi halutussa kohteessa.

Elektrolyysin vaatimaa potentiaalia voidaan laskea käyttämällä lähtöaineena metanolia veden sijaan. Metanoli tuo kuitenkin mukanaan ongelmia hitaamman reaktiokinetiikan ja muodostuvan hiilidioksidin muodossa. Metanolin hapettamiseen perustuvaa elektrolyysiä on tutkittu huomattavasti vähemmän kuin veden elektrolyysiä ja alkalisesta metanolielektrolyysistä ei vielä löydy ollenkaan julkaisuja.

Tässä työssä kehitettiin valmistusmenetelmä anioninvaihtoon perustuvalle MEA:lle (membrane electrode assembly), jossa käytettiin FAA-2 -membraania ja kaupallista PVBTA-ionomeeria (polyvinylbenzyltrimethylammonium) sekä tutkittiin MEA:n suorituskykyä ja soveltuvuutta polttokennossa ja elektrolyysissa. Lisäksi tutkittiin lämpökäsittelyn vaikutusta FAA-2 -membraanin ionijohtokykyyn sekä optimoitiin MEA:n valmistuksessa käytettyjä parametreja.

Tulokset osoittavat PVBTA-ionomeerin soveltuvan MEA:n valmistukseen alkaliseen metanolipolttokennoon ja silla saatiin korkeampia virtoja kuin aikaisemmin mitattu toisella ionomeerilla. Metanolin elektrolyysissa saatiin muodostettua vetyä jo selvästi alhaisemmissa potentiaaleissa kuin vesielektrolyysissä. Saadut tulokset ovat lupaavia ja ne luovat pohjan tulevaa tutkimusta varten.

Tallennettuna: