pem ရေ electrolissis ၏စွမ်းဆောင်ရည်ကိုသက်ရောက်သောအလုပ်လုပ်တဲ့အချက်များအားခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာခြင်း

1 ။ pemwe ထိရောက်မှုအပေါ်အပူချိန်၏အကျိုးသက်ရောက်မှု

Electrolytic stack သည်မြင့်မားသောစွမ်းဆောင်ရည်ကိုရရှိရန်မြင့်မားသောအပူချိန်အခြေအနေများအောက်တွင်လည်ပတ်သင့်သည်။ လည်ပတ်နေသောအပူချိန်သည်ပြောင်းပြန် overpotial ကို overpotial overpotial ကိုသက်ရောက်ပြီး Cathode နှင့် Andoode ၏ overpotial ကိုအားသွင်းပြီး PEM ၏စွမ်းဆောင်ရည်ကိုသက်ရောက်သည် (အောက်ဖော်ပြပါပုံ 1 တွင်ပြထားတဲ့အတိုင်း) အပူချိန်တိုးမြှင့်မှုသည် Overmic overvoltage, ပြောင်းပြန် voltage နှင့် activation overvoltage ကို cathode နှင့် anode ဒေသများတွင် overvoltage ကိုလျှော့ချနိုင်သည်။

ပုံ 1 - Pemwe Cell voltage အပေါ် 0.8 A / CM2 နှင့် 0.2 MP နှင့် 60 μ layer width ရှိအပူချိန်၏အကျိုးသက်ရောက်မှု

လျှပ်ကူးပစ္စည်းသည်အပူချိန်တိုးပွားလာခြင်းနှင့်အတူတုံ့ပြန်မှုနှုန်းမြင့်တက်လာပြီး activation overpotential ကိုလျော့နည်းစေသည်။ Pemwe စွမ်းဆောင်ရည်အပေါ်အပူချိန်၏အကျိုးသက်ရောက်မှုကိုစုံစမ်းစစ်ဆေးရန်လေ့လာမှုများစွာပြုလုပ်ခဲ့သည်။ ရလဒ်များသည်ယေဘုယျအားဖြင့်ပြသသည် -

အတူတူပင်အောက်မှာတစုံတခုအခြေအနေများတွင်အပူချိန်မြင့်တက်လာခြင်းကြောင့်လက်ရှိသိပ်သည်းဆပြောင်းလဲမှုကိုဖြစ်ပေါ်စေသည်။ အပူချိန်တိုးလာခြင်းသည် activation အလားအလာကိုလျော့နည်းစေသည်, ထိရောက်မှုတိုးလာသည်။ အပူချိန်အကွာအဝေးအတွင်းရှိ POM ထိရောက်မှုရှိသည့်အပူချိန်၏အကျိုးသက်ရောက်မှုသည်အပူချိန်တိုးပွားလာမှုတိုးပွားလာခြင်းကြောင့်အပူချိန်မြင့်တက်လာခြင်းကြောင့် PEM ၏စွမ်းဆောင်ရည်ကိုတိုးတက်စေရန်ကူညီရန်လိုအပ်သောစွမ်းအင်ကိုလျော့နည်းစေသည်။ အတိုချုပ်ဆိုရလျှင်အပူချိန်တိုးပွားလာခြင်းသည်အိုင်းယွဲစီးကူးခြင်းနှင့်လျှပ်စစ်ဓာတ်အားပေးမှုများကိုပိုမိုကောင်းမွန်စေသည်။ ထို့အပြင်ရလဒ်များအရအပူချိန်၏အကျိုးသက်ရောက်မှုသည်မြင့်မားသောလက်ရှိသိပ်သည်းမှုတွင်အလွန်သိသာထင်ရှားလာသည် (အောက်တွင်ဖော်ပြထားသောပုံ 2 ကိုကြည့်ပါ) ။

ပုံ 2 - i-v ၏ဝိသေသလက္ခဏာများသည်အမျိုးမျိုးသောလည်ပတ်မှုအပူချိန်တွင် Pem Water ElectrolSys ၏ 0 ံပုလွေများ

သို့သော်အပူချိန်မြင့်တက်လာခြင်းနှင့်အတူဘက်ထရီစွမ်းဆောင်ရည်တိုးတက်မှုအတွက်အကန့်အသတ်ရှိသည်။ Electrolyte သည်လည်ပတ်နေသည့်အပူချိန် 100 ဒီဂရီစင်တီဂရိတ်ထက်ကျော်လွန်သောအခါ။ ပုံမှန်ဖိအားပေးမှုတွင်ရေသည် 373 K အထက်ရှိအပူချိန်တွင်အပူချိန်တွင်အပူချိန်ကို 373 K အထက်တွင်မတိုးတက်သင့်ပါ။ 100 ဒီဂရီစင်တီဂရိတ်ထက်အပူချိန်တိုးပွားလာသည်မှာအနည်းဆုံးအရည်ရွှမ်းမှုနှင့်ရေပြတ်လပ်မှုပြ problems နာများကို ဦး တည်စေပြီးဖိအားပေးမှုများကရှောင်ရှားနိုင်သည်။ ထို့အပြင် Pemwe တွင်မသုံးမီရေကို POEWE တွင်ရေမသုံးမီ PEMWE မှရေများသည် Pemwe ၏ပစ္စည်းများနှင့်အစိတ်အပိုင်းများကိုမယိမ်းယိုင်နိုင်သကဲ့သို့ POME တွင်မသုံးမီသန့်စင်သည်။ အပူချိန်တိုးလာသည့်အပူချိန်မြင့်မားသောစိတ်ဖိစီးမှုအောက်ရှိအမြှေးပါးပစ္စည်းများပျက်စီးခြင်းကိုအရှိန်မြှင့်ပြီးအမြှေးပါးကိုအချိန်ကြာလာသည်နှင့်အမျှပါးလွှာသည်။ ထို့အပြင် Electrolyzer ရှိအမြှေးပါးနှင့်အခြားအစိတ်အပိုင်းများအကြားအပူတိုးချဲ့မှုကြောင့်အမြှေးပါးတွင်အပူချိန်မြင့်တက်လာပြီးအမြှေးပါးအထူကိုပိုမိုပါးလွှာစေသည်။ ထို့အပြင် operating status များကိုတင်းကြပ်စွာထိန်းချုပ်ထားခြင်းမရှိပါကအပူချိန်မြင့်တက်လာခြင်းကအမြှေးပါးကိုရေဓာတ်ငွေ့ကိုလျှော့ချပေးလိမ့်မည်။

ထို့အပြင်အပူချိန်လျော့နည်းသွားသည်နှင့်အမျှအမြှေးပါးကို ဖြတ်. ဓာတ်ငွေ့၏ permeability လျော့နည်းသွားသည်။ ထို့အပြင်အချို့သောလေ့လာမှုများကလည်းအကောင်းဆုံး operating အပူချိန်ကိုထောက်ပြသည်pem လျှပ်စစ်အနိမ့်လက်ရှိသိပ်သည်းဆအောက်မှာပတ်ဝန်းကျင်အပူချိန်ကိုရောက်ရှိဖို့လျော့ကျလိမ့်မည်။

Pem စွမ်းဆောင်ရည်အပေါ် cathode ဖိအား၏ 1.2 အကျိုးသက်ရောက်မှု

Cathode ကိုပိုမိုမြင့်မားစွာဖိအားဖြင့်လည်ပတ်သောအခါဟိုက်ဒရိုဂျင်မျိုးဆက်သစ်နှုန်းသည်အမြှေးပါးပေါ်ရှိဓာတ်ပေါင်းဖိုများနှင့်ထုတ်ကုန်များ၏အစုလိုက်အပြုံလိုက်လွှဲပြောင်းမှုနှုန်းကိုတိုးမြှင့်စေနိုင်သည်။ ထို့အပြင်ဖိအားတိုးမြှင့်ခြင်းကြောင့်အဆင့်သို့ပြောင်းလဲရန်လိုအပ်သောစွမ်းအင်သည်ဓာတ်ငွေ့မှဓာတ်ငွေ့သို့ပြောင်းလဲရန်လိုအပ်သောစွမ်းအင်ကိုပြောင်းလဲစေပြီးရေစွမ်းအင်ကိုပြောင်းလဲစေနိုင်သည်။ ထို့အပြင်ပိုမိုမြင့်မားသောဖိအားများအရဟိုက်ဒရိုဂျင်ဆင့်ကဲဆိုင်ရာဆင့်ကဲဆင့်ကဲတုံ့ပြန်မှုအတွက်လိုအပ်သော overpotential သည်ကျဆင်းသွားလိမ့်မည်။ သို့သော် Cathode ကိုဖိအားပေးမှုတစ်ခုတိုးလာခြင်းသည် H + ions သည် anode မှ anode မှ cathode သို့ပြောင်းရွှေ့ရန်ဖြစ်ပေါ်စေသည်။ ထို့ကြောင့် cathode ဖိအားတိုးလာခြင်းသည် Pemwe ၏စွမ်းအင်ထိရောက်မှုနှင့်စွမ်းအင်စွမ်းဆောင်ရည်ကိုဆိုးကျိုးသက်ရောက်နိုင်သည်။

ပုံ 3 - ကွဲပြားခြားနားသော cathode ဖိအားမှာ i-v ဝိသေသခါးဆစ်။

anode ဖိအားလေထုဖိအားကိုဆက်ထိန်းထားသောအခါ POMETE ၏စွမ်းဆောင်ရည်ရှိဖိအားပေးမှုများ၏အကျိုးသက်ရောက်မှုကိုလေ့လာခြင်းက POMEDE ၏စွမ်းဆောင်ရည်အပေါ်အကျိုးသက်ရောက်မှုကိုလေ့လာခြင်းသည်ဖိအားပေးမှု၏ထိရောက်မှုကိုတိုးမြှင့်ခြင်း, မြင့်မားသောလက်ရှိသိပ်သည်းဆတွင်ပြောင်းပြန်ဆဲလ်ဗို့အားတိုးမြှင့်မှုအပေါ်ဖိအားပေးမှု၏အကျိုးသက်ရောက်မှုသည် overvoltage လျှော့ချခြင်းနှင့်လိုအပ်သောဆဲလ်ဗို့အားတိုးပွားလာခြင်းထက်ပိုမိုကျယ်ပြန့်သည်။ ထို့အပြင် 1000 KPA မှ 2000 KPA မှဖိအားတိုးပွားလာသည့်အခါ input ကိုလက်ရှိလည်းတိုးများလာခဲ့သည်။ POM စွမ်းဆောင်ရည်အပေါ် cathode ဖိအား၏အကျိုးသက်ရောက်မှုကိုခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာလေ့လာခြင်းကိုလည်းလေ့လာမှုများလည်းရှိပါတယ်, 4bar မှ 1bar မှ cathode ဖိအားကိုလျှော့ချကြောင်းရလဒ်များလည်းရှိပါတယ်pem electrolyzer 4.8% အားဖြင့်။ ထို့အပြင်ဟိုက်ဒရိုဂျင်ဖိအားများတိုးပွားလာခြင်းသည် Faraday စွမ်းဆောင်ရည်ကိုလျော့နည်းစေသည်။ Cathode ဖိအားကိုတိုးမြှင့်ခြင်းသည် electrolsis တုံ့ပြန်မှု၏ထိရောက်မှုကိုတိုးတက်စေသော်လည်းဟိုက်ဒရိုဂျင်ကိုတွန်းရန်လိုအပ်သောစွမ်းအင်သည်ဤအကျိုးခံစားခွင့်များကိုဖယ်ရှားပေးသည်။ တည်ငြိမ်မှုနှင့်လုံခြုံမှုအရဖိအားတိုးလာခြင်းကြောင့်စနစ်အစိတ်အပိုင်းများအပေါ်စက်မှုစိတ်ဖိစီးမှုတိုးပွားစေခြင်း, ၎င်းသည်ပိုမိုခိုင်မာသည့်နှင့်တာရှည်ခံပစ္စည်းများနှင့်အစိတ်အပိုင်းများပိုမိုလိုအပ်ခြင်းကြောင့်အရင်းအနှီးနှင့်ပြုပြင်ထိန်းသိမ်းမှုကုန်ကျစရိတ်များတိုးပွားလာသည်။ ထို့အပြင်ဒီအန္တရာယ်ကိုစီမံရန်ခိုင်မာသောဘေးကင်းလုံခြုံမှုအစီအမံများလိုအပ်သောဟိုက်ဒရိုဂျင်ယိုစိမ့်မှုတိုးများလာနိုင်သည်။

3 ။ လက်ရှိသိပ်သည်းဆ၏အကျိုးသက်ရောက်မှုpem electrolisysisဟိုက်ဒရိုဂျင်ထုတ်လုပ်မှု

လက်ရှိသိပ်သည်းဆသည်စနစ်စွမ်းဆောင်ရည်, ဟိုက်ဒရိုဂျင်မျိုးဆက်ဆိုင်ရာနှုန်းနှင့်စနစ်ဘဝအပါအ 0 င်လျှပ်စစ်ဓာတ်အားပေးလုပ်ငန်းစဉ်၏ရှုထောင့်များစွာအပေါ်သိသာထင်ရှားသောသက်ရောက်မှုရှိသည်။ လက်ရှိသိပ်သည်းမှုတိုးပွားလာခြင်းသည်လျှပ်ကူးပစ္စည်းမျက်နှာပြင်ပေါ်တွင်ဖြစ်ပေါ်နေသောလျှပ်စစ်ဓာတ်အားပေးတုံ့ပြန်မှုနှုန်းကိုတိုးပွားစေပြီး,pem electrolyzerဟိုက်ဒရိုဂျင်ထုတ်လုပ်မှုနှုန်း။ ဟိုက်ဒရိုဂျင် permeation သည်လက်ရှိသိပ်သည်းဆကြောင့်အပြုသဘောသက်ရောက်မှုရှိသည်။ လက်ရှိသိပ်သည်းဆတိုးတက်မှုတစ်ခုတိုးပွားလာခြင်းက Stack ဗို့အားကျဆင်းစေပြီးဆဲလ်စွမ်းဆောင်ရည်တိုးတက်လာသည်။ ၎င်းသည်လျှပ်ကူးပစ္စည်းအပေါ်လက်ရှိသိပ်သည်းမှုတိုးပွားလာမှုတိုးပွားလာခြင်းကြောင့်၎င်းသည်လျှပ်ကူးပစ္စည်းအပေါ် kinetic တုံ့ပြန်မှုကိုတိုးပွားစေသည်။

ဆန့်ကျင်ဘက်အနေဖြင့်မြင့်မားသောလက်ရှိသိပ်သည်းဆအမြောက်အများသည်ဓာတ်ငွေ့အမြောက်အများကိုဖြစ်ပေါ်စေပြီး O2 Aggragation ကိုဖြစ်ပေါ်စေသည်။ ထုတ်ပေးသောဓာတ်ငွေ့နှင့်ရေကိုအစုလိုက်အပြုံလိုက်သယ်ယူပို့ဆောင်ရေးသည်ဤပြ issues နာများကြောင့်အကျိုးသက်ရောက်နိုင်သည်ကိုဖော်ပြသင့်သည်။ POME ရှိထုတ်လုပ်သောဓာတ်ငွေ့များစုစည်းခြင်းသည်ဓာတ်ကူပစ္စည်း area ရိယာတွင်ထုတ်လုပ်သောဓာတ်ငွေ့သည်စီးဆင်းမှုလမ်းကြောင်း၏ဓာတ်ငွေ့သန့်ရှင်းရေးစွမ်းရည်ထက်ကျော်လွန်သောအခါ Bubble ပိတ်ဆို့ခြင်းကိုဖြစ်ပေါ်စေသည်။ ပူဖောင်းပိတ်ဆို့ခြင်း၏အဓိကအကြောင်းရင်းများမှာရုပ်သံလိုင်း၏ Cross-section နှင့်ရေစီးဆင်းမှုအလျင်ဖြစ်သည်။ ရလဒ်များအရမြင့်မားသောရေစီးဆင်းမှုသည်ပူဖောင်းများမှစီးဆင်းမှုကိုနှေးကွေးစေပြီးသေးငယ်သောပူဖောင်းများနှင့်ပက်ကျိနည်းပါးလာသည်။ စွမ်းအင်ထိရောက်မှုအရ anode နှင့် cathode overpotentials သည်လက်ရှိသိပ်သည်းဆကိုတိုးမြှင့်ခြင်းဖြင့်တိုးပွားလာသည်။ ဆိုလိုသည်မှာနောက်ထပ်သိပ်သည်းဆမှုတိုးများလာသည်။

ထို့အပြင် electrodes များ, electrolytes နှင့်လျှပ်စစ်ဆိုင်ရာချိတ်ဆက်မှုများကိုခံနိုင်ရည်ရှိခြင်းကြောင့်လက်ရှိသိပ်သည်းဆတိုးတက်မှုသည်ယနေ့အဆင်သင့်အရှုံးများတိုးပွားလာပြီးစနစ်၏စွမ်းအင်ထိရောက်မှုကိုပိုမိုလျှော့ချစေသည်။ မြင့်မားသောလက်ရှိသိပ်သည်းဆသည် Pemwe ၏ကြာရှည်ခံမှုနှင့် 0 န်ဆောင်မှုသက်တမ်းကိုဆိုးကျိုးသက်ရောက်စေနိုင်သည်။ မြင့်မားသောလက်ရှိသိပ်သည်းဆမြင့်မားသောသိပ်သည်းမှုသည်လျှပ်ကူးပစ္စည်းပျက်စီးခြင်းကိုအရှိန်မြှင့်သည်။ မြင့်မားသောလက်ရှိသိပ်သည်းဆပိုမိုမြင့်မားသော ion fluxes နှင့်ပိုမိုမြင့်မားသော operating အပူချိန်မြင့်မားသောအပူချိန်မြင့်မားခြင်းကအမြှေးပါးကိုစိတ်ဖိစီးမှုဖြစ်စေနိုင်သည်။ Pemwe သည်မြင့်မားသောလက်ရှိသိပ်သည်းဆမှုတွင်စွမ်းဆောင်ရည်, ရလဒ်နှင့်ဘဝအကြားမျှတမှုကိုစဉ်းစားသင့်သည်။ ခေတ်သစ် pemwes သည်အသက်ရင့်မှုနှင့်ထိရောက်မှုကိုဟန်ချက်ညီစေရန်အချိန်နှင့်တပြေးညီအချက်အလက်များအပေါ် အခြေခံ. လက်ရှိသိပ်သည်းဆကိုပိုမိုကောင်းမွန်စေရန်အဆင့်မြင့်ထိန်းချုပ်မှုစနစ်များကိုအသုံးပြုသည်။