Биполярные мембраны для прямых боргидридных топливных элементов — обзор

Прямые жидкотопливные элементы (DLFC) работают непосредственно на жидком топливе, а не на водороде, как в топливных элементах с протонообменной мембраной. По сравнению со сжатым водородом DLFC обладают более высокой энергетической плотностью топлива и меньшим числом проблем, связанных с его транспортировкой и хранением, что делает их пригодными для мобильных применений. Среди DLFC прямой боргидридно-пероксидный топливный элемент (DBPFC) является одной из наиболее перспективных технологий жидкотопливных элементов. В DBPFC в качестве топлива используется боргидрид натрия (NaBH4), а в качестве окислителя — пероксид водорода (H2O2). Использование H2O2 в качестве окислителя обеспечивает DBPFC дополнительное преимущество — более высокое теоретическое напряжение элемента (3,01 В) по сравнению с традиционными прямыми боргидридными топливными элементами, работающими на кислороде (1,64 В). В настоящем обзоре рассматриваются различные типы мембран для боргидридных топливных элементов, особое внимание уделено важности применения биполярных мембран (BPM). Сочетание катионообменной мембраны (CEM) и анионообменной мембраны (AEM) в структуре BPM делает их идеальными для DBPFC. BPM поддерживают требуемый градиент pH между щелочным анолитом NaBH4 и кислым католитом H2O2, эффективно предотвращая перенос участвующих компонентов через мембрану. В обзоре подчеркивается значительный потенциал применения BPM и необходимость дальнейших исследований и разработок в области DBPFC. Это позволит в полной мере оценить значение BPM и возможности их применения, поскольку опубликованных исследований в данной области по-прежнему недостаточно.