作为AEM电解槽的核心组件,阴离子交换膜(AEM)的性能将直接影响AEM电解槽的稳定性、寿命、功率以及成本。因此,高效、稳定的阴离子交换膜对实现AEM电解水制氢技术的商业化应用十分关键。
尽管阴离子交换膜(AEM)在脱盐、电去离子或电渗析等方向已有数十年的研究应用历史,但在AEM制氢方向的研究应用在近10年才开始大规模展开。
由亿纬氢能自主研发的Alkymer®阴离子交换膜(AEM)材料以芳环作为聚合物骨架,哌啶阳离子发挥离子传导功能,具备优异的化学稳定性(源于稳定的芳基主链结构)和耐碱稳定性(哌啶阳离子)。
同时,基于我司自主研发的功能化聚(芳基哌啶)树脂材料,我们开发了W-25(厚度25±2 μm,均质膜)和W-75(厚度75±5 μm,主要为电解水制氢开发)两款阴离子交换膜(AEM)产品(温度均适用于20-80℃),该系列产品可应用于水电解器、碱性燃料电池、CO2还原等领域。
【AEM膜示意图】
在离子传导性能方面,我司的Alkymer®阴离子交换膜具有极高离子选择性,能够快速、有效地传递阴离子,W-25产品离子电导率≥150 mS/cm @ 80℃(100%RH);W-75产品离子电导率≥130 mS/cm @ 80℃(100%RH)。
耐碱稳定性方面,在80℃下,1M NaOH溶液中浸泡5000h后,主链无降解,阳离子基团降解小于5%,使电解槽在长时间内维持高效的离子传导能力。
机械强度方面,在23±2℃,50±5% RH下,氯型阴离子交换膜的拉伸强度≥30 MPa,优异的机械强度可以让AEM在电解槽工作过程中耐受更高的压力。
【AEM膜产品实物图】
作为国内目前唯一一家集AEM研发、量产和销售为一体的科创型公司,亿纬氢能现已具备阴离子交换膜卷对卷连续生产能力,已实现幅宽600 mm阴离子交换膜的制备,年产能达到了5000平方米。
为更好响应和服务市场需求,亿纬氢能拟在2024年将阴离子交换膜(AEM)产品幅宽升级至1200 mm,规划年产能≥20000平方米。
同时,在AEM产品开发方面,亿纬氢能将始终秉持“创新、开放、共赢”的企业理念,持续扩大研发投入,坚持技术迭代更新,牢牢掌握核心科技。
图片来源:亿纬氢能膜技术中心