亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

The synthesis of a Zirfon‐type porous separator with reduced gas crossover for alkaline electrolyzer

分离器(采油) 电解 多孔性 聚砜 材料科学 碱性水电解 化学工程 化学 工程类 电极 物理 复合材料 电解质 热力学 物理化学 聚合物
作者
Hae In Lee,Dao Thi Dung,Jieun Kim,Jae Hun Pak,Sang Kyung Kim,Hyun‐Seok Cho,Won Chul Cho,Chang Hee Kim
出处
期刊:International Journal of Energy Research [Wiley]
卷期号:44 (3): 1875-1885 被引量:99
标识
DOI:10.1002/er.5038
摘要

The rapid expansion of renewable energy sources presents a great challenge to balance the electric grid due to their intermittent and volatile nature. The surplus energy generation cannot be used or sold so that it is curtailed in order to maintain the grid balance. The excess power can be converted into a gaseous energy carrier, hydrogen via power-to-gas technology. Alkaline water electrolysis can be operated in a dynamic mode using renewable energy sources on a large scale. However, the risk of gas crossover across a porous separator rapidly increases when the electrolyzer operates at a low partial load or at high pressure, leading to efficiency loss and a safety issue. The commercial porous separator Zirfon PERL, which is composed of 85 wt.% zirconia nanoparticles and 15 wt.% polysulfone, exhibits a satisfactory bubble point pressure performance of approximately 2.5 bar and ionic resistance of 0.3 Ω cm2. However, the Zirfon PERL separator exhibits a high hydrogen permeability value of 20 × 10−12 mol cm−1 bar−1 sec−1 due to its large average pore size of 130 nm, resulting in a limited dynamic range of the electrolyzer. Therefore, it is necessary to develop a porous separator with reduced gas crossover. In this study, we synthesize a porous ZrO2/polysulfone composite separator by varying the amount of ZrO2 (75-85 wt.%) via the film-casting method. The 75 wt.% ZrO2/25 wt.% polysulfone composite separator, which contains a low amount of ZrO2, shows a high bubble point pressure of 3.8 bar, a low ionic resistance of 0.3 Ω cm2, and are reduced hydrogen permeability of 4.2 × 10−12 mol cm−1 bar−1 sec−1 compared with that of Zirfon PERL separator. The enhanced performance of this separator is attributed to the reduced average pore size of around 70 nm and high surface wettability with a contact angle of 75°. This result will help alkaline electrolyzer systems be operated as more controllable loads.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
7秒前
25秒前
26秒前
27秒前
28秒前
Albert发布了新的文献求助10
31秒前
nickenyan发布了新的文献求助10
32秒前
爱笑果汁完成签到 ,获得积分20
33秒前
江氏巨颏虎完成签到,获得积分10
34秒前
1分钟前
叶子完成签到 ,获得积分10
1分钟前
lxl发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
alex发布了新的文献求助10
1分钟前
Albert发布了新的文献求助10
1分钟前
FF应助alex采纳,获得10
1分钟前
隐形曼青应助lxl采纳,获得10
1分钟前
共享精神应助lxl采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
DChen完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
今后应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
asd1576562308完成签到 ,获得积分0
1分钟前
1分钟前
2分钟前
CodeCraft应助健壮的月光采纳,获得10
2分钟前
爱听歌的香岚完成签到 ,获得积分20
2分钟前
2分钟前
Albert发布了新的文献求助10
2分钟前
molihuakai应助tfop采纳,获得10
2分钟前
alex完成签到,获得积分20
2分钟前
lxl发布了新的文献求助10
2分钟前
2分钟前
2分钟前
tfop发布了新的文献求助10
2分钟前
互助应助SiboN采纳,获得50
2分钟前
Jasper应助niuzyang采纳,获得10
2分钟前
Bruce完成签到,获得积分10
2分钟前
2分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Development Across Adulthood 600
天津市智库成果选编 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6444342
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8258262
关于积分的说明 17590976
捐赠科研通 5503427
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2901326
邀请新用户注册赠送积分活动 1878387
关于科研通互助平台的介绍 1717663