氢能与燃料电池

【实验室研发】高性能质子交换膜

发布时间:2021-11-18

  一、技术背景

  真正影响未来能源大格局的是储能技术,储能技术很可能就是下一个能源革命里面最重要的突破方向。储能电池、氢气将成为电能存储的理想载体。质子交换膜(Proton Exchange Membrane,PEM)是燃料电池、电解水制氢、全钒液流电池储能的核心部件,对器件性能起着关键作用。它不仅具有阻隔作用,还具有传导质子的作用。然而,当前商业化的全氟磺酸膜(如杜邦Nafion)由于其燃料透过率高、无法高温使用等缺点,限制了其在工业实际中的应用。
  二、技术优势
  采用原位交联技术,增加薄膜致密度,降低钒离子及氢燃料渗透系数;引入离子对概念,提高质子交换膜使用温度;采用现有工艺路线,简化设备投资,降低成本。
  三、成果产出情况
  论文发表:J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 10124;Angew. Chem. Int. Ed. 2011, 123, 9324;Energy Environ. Sci. 2012, 5, 7888;Energy Environ. Sci. 2012, 5, 5346;Energy Environ. Sci. 2018, 11, 435。专利申请:CN104927043A;(KIPO) 10-1401304。
  四、市场前景
  国际权威咨询机构麦肯锡将储能技术定位为影响未来世界发展的12项颠覆性技术之一,2025年储能技术对全球经济价值贡献将超过1万亿美元。根据《中国制造2025》对燃料电池汽车产业发展的规划,2020年生产1000辆燃料电池汽车并示范运行。2025年的目标是实现加氢站等配套基础设施的完善,有专家预计,到2030年国内燃料电池和氢能的大规模推广应用,届时氢燃料电池的年销量规模可达百万以上,相关设备投资规模达到500亿元,质子交换膜占据燃料电池10%左右成本,市场规模将达到50亿。
  五、合作方式
  技术服务、技术合作开发、技术转让。
  六、联系方式
  电话:0351-4041154,传真:0351-4041153,邮箱:liangchen@sxicc.ac.cn,hanxinyu@sxicc.ac.cn。

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