پروٹون ایکسچینج جھلی (PEM) پیداواری عمل

پروٹون ایکسچینج جھلی ایندھن سیل (PEMFC)کہا جاسکتا ہے کہ واٹر الیکٹرولیسس کا "الٹا" آلہ ہے۔پانی الیکٹرولیسسہائیڈروجن اور آکسیجن تیار کرنے کے لئے پانی کو الیکرویلائز کرنے کے لئے بیرونی بجلی کی فراہمی کا استعمال کرنا ہے۔ جبکہ ایندھن کے خلیات ایک ہی وقت میں پانی اور بجلی پیدا کرنے کے لئے الیکٹرو کیمیکل رد عمل سے گزرنے والے ہائیڈروجن اور آکسیجن کا عمل ہیں۔ پی ای ایم ایف سی میں دو کھمبے ، ہائیڈروجن الیکٹروڈ اور آکسیجن الیکٹروڈ ہیں ، جس میں پروٹون ایکسچینج جھلی کو الیکٹرویلیٹ کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے۔

لہذا ،پروٹون ایکسچینج جھلی (PEM)اس کے بنیادی بنیادی مواد میں سے ایک ہےپروٹون ایکسچینج جھلی ایندھن سیل (PEMFC). اس کی کارکردگی کا معیار بیٹری کی کارکردگی اور خدمت کی زندگی کا تعین کرتا ہے۔ تاکہ موثر اور مستحکم آپریشن حاصل کیا جاسکےہائیڈروجن ایندھن کے خلیات، پروٹون ایکسچینج جھلی کو اعلی پروٹون چالکتا ، اچھ thermal ی تھرمل استحکام اور کیمیائی استحکام ، اعلی مکینیکل طاقت اور استحکام کی ضرورت ہے۔

کام کرنے کا اصولپروٹون ایکسچینج جھلی

جھلی کی تیاری کا عملپروٹون ایکسچینج جھلیبراہ راست جھلی کی کارکردگی کو متاثر کرتا ہے۔ فی الحال ، جھلی کی تیاری کے دو اہم عمل ہیں: پگھلنے والی فلم تشکیل دینے کا طریقہ اور حل فلم تشکیل دینے کا طریقہ۔

1. میلٹ فلم تشکیل دینے کا طریقہ

پگھل فلم بنانے کا طریقہ ، جسے پگھل اخراج کا طریقہ بھی کہا جاتا ہے ، تیار کرنے کے لئے استعمال ہونے والا قدیم ترین طریقہ ہےپی ایف ایس اے پروٹون ایکسچینج جھلی. تیاری کا عمل رال کو پگھلانے اور پھر اخراج کاسٹنگ یا کیلنڈرنگ کے ذریعہ ایک فلم تشکیل دینا ہے ، اور پھر حتمی مصنوع کو تبدیلی کے علاج کے بعد حاصل کیا جاتا ہے۔ ڈوپونٹ نے سب سے پہلے پگھل اخراج کے طریقہ کار کی تجارتی پیداوار مکمل کی۔

اس طریقہ کار کے ذریعہ تیار کردہ فلم میں یکساں موٹائی ، اچھی کارکردگی ، اعلی پیداوار کی کارکردگی ہے ، اور یہ موٹی فلموں کی بڑے پیمانے پر پیداوار کے لئے موزوں ہے۔ پیداوار کے عمل کے دوران کسی سالوینٹ کی ضرورت نہیں ہے ، جو ماحول دوست ہے۔

2. حل فلم تشکیل دینے کا طریقہ

حل فلم تشکیل دینے کا طریقہ مرکزی دھارے کا طریقہ ہے جو فی الحال سائنسی تحقیق اور تجارتی مصنوعات میں استعمال ہوتا ہے۔ عمومی تیاری کا عمل یہ ہے کہ: سالوینٹ میں پولیمر اور ترمیم کنندہ کو تحلیل کرنا اور پھر معدنیات سے متعلق یا معدنیات سے متعلق ، اور آخر کار خشک کرنا اور فلم بنانے کے لئے سالوینٹ کو ہٹانا۔ حل فلم بنانے کا طریقہ زیادہ تر رال سسٹم کے لئے موزوں ہے ، ہائبرڈ ترمیم اور مائکرو اسٹرکچر ڈیزائن کو حاصل کرنے میں آسان ہے ، اور الٹرا پتلی فلموں کو تیار کرنے کے لئے بھی استعمال کیا جاسکتا ہے ، لہذا اس نے بہت زیادہ توجہ مبذول کروائی ہے۔

حل فلم بنانے کے طریقہ کار کو بیک اینڈ کے عمل میں فرق کے مطابق حل کاسٹنگ ، حل کاسٹنگ اور سول جیل کے طریقہ کار میں مزید تقسیم کیا جاسکتا ہے۔

1) حل معدنیات سے متعلق طریقہ

حل کاسٹنگ کا طریقہ یہ ہے کہ کسی خاص درجہ حرارت پر سالوینٹ کے بخارات کے بخارات کے بعد ایک فلیٹ سڑنا میں پولیمر حل کو براہ راست کاسٹ کریں اور فلم تشکیل دیں۔ یہ طریقہ آسان اور استعمال میں آسان ہے ، اور بنیادی طور پر بنیادی لیبارٹری ریسرچ اور پری کمرشل تشکیل اور عمل کی اصلاح کے لئے استعمال ہوتا ہے۔

2) حل معدنیات سے متعلق طریقہ

حل کاسٹنگ کا طریقہ حل کاسٹنگ کے طریقہ کار کی توسیع ہے اور اسے بڑے پیمانے پر مسلسل پیداوار کے لئے استعمال کیا جاسکتا ہے۔ لہذا ، موجودہ تجارتی مصنوعات (بنیادی طور پر پی ایف ایس اے پروٹون ایکسچینج جھلیوں) زیادہ تر حل معدنیات سے متعلق طریقہ استعمال کرتے ہیں۔

حل معدنیات سے متعلق طریقہ کار رول ٹو رول عمل کے ذریعے مستقل پیداوار حاصل کرسکتا ہے ، جس میں بنیادی طور پر متعدد عمل شامل ہیں جیسے رال تحلیل تبدیلی ، حل کاسٹنگ ، اور خشک کرنے والی فلم کی تشکیل۔ پگھل اخراج کے طریقہ کار کے مقابلے میں ، اس کا عمل لمبا ہے ، عمل زیادہ پیچیدہ ہے ، اور سالوینٹس کو ری سائیکل کرنے کی ضرورت ہے ، لیکن فائدہ یہ ہے کہ مصنوعات کی کارکردگی بہتر ہے اور فلم کی موٹائی پتلی ہے۔

2) سول جیل کا طریقہ

سول جیل کا طریقہ عام طور پر نامیاتی غیر نامیاتی جامع جھلیوں کو تیار کرنے کے لئے استعمال کیا جاتا ہے ، اور پولیمر میٹرکس میں غیر نامیاتی فلرز کی یکساں بازی کو حاصل کرنے کے لئے سول جیل عمل کا استعمال کیا جاتا ہے۔

مختصر تیاری کا عمل مندرجہ ذیل ہے: پہلے سے تیار پولیمر یکساں جھلی سوجن اور الک آکسائڈس (ایس آئی ، ٹی آئی ، زیڈ آر ، وغیرہ) کے ساتھ تحلیل ہونے والے ایک چھوٹے سے انو سالوینٹ میں ڈوبی ہوئی ہے ، اور غیر نامیاتی آکسائڈ ایک کمپوزٹ کے عمل کے ذریعہ سیل-جیل کے عمل کو حاصل کرنے کے لئے ڈوپڈ ہے۔ اس طرح سے بنی نامیاتی غیر نامیاتی جامع جھلی کی کارکردگی عام طور پر براہ راست حل ملاوٹ والی فلم سے بہتر ہے۔ اس فلم سے بنی ہائیڈروجن فیول سیل اب بھی 130 ° کے اعلی درجہ حرارت پر مستحکم آپریشن برقرار رکھ سکتا ہے ، لیکن فلم کی بڑے پیمانے پر مسلسل پروڈکشن حاصل کرنا ناممکن ہے۔