پیل های سوختی غشاء تبادل یون: دستاوردها و چالش ها

غشاهای نانوکامپوزیت الکترولیت آلی -غیرآلی از واحدهای ساختاری نانومتری در ماتریس پلیمری تشـکیل مـیشـود. ایـن اختلاط در مقیاس مولکولی می باشد. این ساختار جدید امکان ادغام خواص منحصربفرد حرارتی و مکانیکی چارچوب معدنی بـا خواص واکنش پذیری، دی الکتریک، دوام، انعطاف پذیری و قابلیت فرایند پذیری ماتریس پلیمر آلی را بخوبی فراهم می نمایـد. تکنولوژی پیل های سوختی بر پایه غشاء الکترولیت پلیمری، بحث غشاهای پرفلوروسولفونیک اسید است کـه در کنـار مزایـای خود برخی مشکلات و نقائصی دارند. از آن جمله میتوان به بحث میزان آب، مسمویت با دی اکسید کربن، رفرمیـت هیـدروژن و عبور سوخت از عرض غشاء اشاره نمود. نانوکامپوزیت های پلیمـر -معـدنی قابلیـت رفـع مشـکلات مـذکور را دارنـد بطوریکـه مطالعات صورت گرفته را میتوان به چند گروه شامل دوپ کردن ترکیبات هادی پروتون معدنی در غشاء تبادل پروتون، تهیـه نانو کامپوزیت ها به روش سل-ژل، پیوند کووالانسی ترکیبات معدنی با زنجیره پلیمری و نانو کامپوزیتهای غشا تبادل پروتون پایه اسیدی تقسیم نمود.در این مقاله مروری هدف بررسی توسعه پیل های سوختی غشاء تبادل یون با استفاده از غشاهای نانوکامپوزیت آلی-معدنی بویژه غشاهای بر پایه پلیمر نفیون است. همچنین در این مقاله تولید هیدروژن با محتـوای کـم مونوکسـید کـربن از اتانـل بـا استفاده از روش رفرمینگ بخار و در حضور کاتالیست بررسی شده است. همچنین کاربرد هیدروژن در پیلهای سـوختی غشـاء تبادل یون، شرایط عملکرد پیل سوختی، کاتالیست های مورد استفاده در پیل سوختی، تاثیر حضور مونوکسید کربن در خوراک هیدروژن پیل سوختی و شرایط کاری لازم برای دستیابی به حداکثر دانسیته توان خروجی بررسی شده است.

Keywords:

پیل سوختی , رفرمینگ متانل , غشا تبادل یون , نانوکامپوزیت آلی-معدنی