ফুয়েল সেল মেমব্রেন ইলেক্ট্রোডের বর্তমান বিকাশ

মেমব্রেন ইলেক্ট্রোড (MEA) হল ফুয়েল সেলের মূল উপাদান, যা গ্যাস ডিফিউশন লেয়ার, ক্যাটালিস্ট লেয়ার এবং প্রোটন এক্সচেঞ্জ মেমব্রেনের সমন্বয়ে গঠিত। এটি শুধুমাত্র মাল্টিফেজ উপাদান সংক্রমণের স্থান নয়, জ্বালানী কোষের রাসায়নিক বিক্রিয়ার স্থানও। এটি ব্যাটারির সামগ্রিক রাসায়নিক কর্মক্ষমতার উপর সরাসরি প্রভাব ফেলে এবং এর খরচ চুল্লির খরচের 70% এর জন্য দায়ী।তাই মেমব্রেন ইলেক্ট্রোড ফুয়েল সেল "চিপ" এর "হার্ট" নামেও পরিচিত।

সাধারণভাবে বলতে গেলে, আদর্শ ঝিল্লি ইলেক্ট্রোডগুলির উচ্চ শক্তি ঘনত্ব, কম প্ল্যাটিনাম লোড, দীর্ঘ স্থায়িত্ব এবং পরিষেবা জীবন এবং অন্যান্য কর্মক্ষমতা বৈশিষ্ট্য থাকতে হবে। ইউএস ডিপার্টমেন্ট অফ এনার্জি 2020 সালের মধ্যে গাড়ির মেমব্রেন ইলেক্ট্রোডের স্থায়িত্ব â¥5000h হওয়া উচিত।পাওয়ার ঘনত্ব â¥1W/cm2 রেট করা পাওয়ার।

মেমব্রেন ইলেক্ট্রোডের প্রতিটি উপাদানের পরিপ্রেক্ষিতে, প্রোটন এক্সচেঞ্জ মেমব্রেন (পিইএম) মূলত পারফ্লুরোসালফোনিক অ্যাসিড মেমব্রেন, যখন অন্যান্য যৌগিক ঝিল্লি, উচ্চ নির্বাচনী ঝিল্লি, গ্রাফিন পরিবর্তিত ঝিল্লি, উচ্চ-তাপমাত্রার ঝিল্লি এবং ক্ষারীয় ঝিল্লি এখনও গবেষণা পর্যায়ে রয়েছে, সাম্প্রতিক বছরগুলিতে গবেষণা হটস্পট এবং সীমান্ত দিক।

অনুঘটক প্রধানত প্ল্যাটিনাম ভিত্তিক। বর্তমানে, মূলধারার অনুঘটক স্তর হল প্ল্যাটিনাম-কার্বন অনুঘটক, যা সক্রিয় কার্বনে প্ল্যাটিনাম দ্বারা সমর্থিত একটি সমর্থন অনুঘটক।যাইহোক, যেহেতু প্ল্যাটিনাম দুর্লভ সম্পদ এবং উচ্চ খরচ সহ একটি মূল্যবান ধাতু, তাই কম প্ল্যাটিনাম অনুঘটক এবং প্ল্যাটিনাম মুক্ত অ-মূল্যবান ধাতু অনুঘটকের বিকাশ ভবিষ্যতে মেমব্রেন ইলেক্ট্রোড উদ্যোগগুলির জন্য মূল দিক হিসাবে বিবেচিত হয়।

গ্যাস ডিফিউশন স্তরটি অনুঘটক স্তর এবং প্রোটন এক্সচেঞ্জ ঝিল্লির মধ্যে স্যান্ডউইচ করা হয়, যা পরিবাহী, তাপ অপচয় এবং নিষ্কাশনের ভূমিকা পালন করে। এটি মাইক্রোপোর স্তর এবং সমর্থন স্তর দ্বারা গঠিত। মাইক্রোপোর স্তরটি কার্বন ব্ল্যাক এবং হাইড্রোফোবিক এজেন্ট দ্বারা গঠিত এবং সমর্থনকারী স্তর উপাদানটি মূলত কার্বন কাগজ।

মেমব্রেন ইলেক্ট্রোডের চারটি প্রধান প্রস্তুতি প্রক্রিয়া রয়েছে, যা হট প্রেসিং পদ্ধতি, গ্রেডিয়েন্ট পদ্ধতি, সিসিএম এবং অর্ডারিং।এর মধ্যে, সিসিএম কয়েল টু কয়েল সরাসরি আবরণ, স্ক্রিন প্রিন্টিং, স্প্রে এবং অন্যান্য পদ্ধতি গ্রহণ করে প্রথমে প্রোটন এক্সচেঞ্জ মেমব্রেনের উভয় পাশে অনুঘটককে আবরণ করে সিসিএম গঠন করে এবং তারপরে সিসিএমের উভয় পাশে গ্যাস ডিফিউশন স্তরটিকে গরম করে চাপ দেয়। ফিল্ম ইলেক্ট্রোড গঠন করুন, যা বর্তমানে বাজারে সর্বাধিক ব্যবহৃত এবং বাণিজ্যিকভাবে পরিপক্ক প্রস্তুতির পদ্ধতি