標(biāo)準(zhǔn)水發(fā)生器原理SPE質(zhì)子膜制氫原理

只允許水和質(zhì)子（或稱水合質(zhì)子，H3O+）穿過的膜。原理簡(jiǎn)單說就是：水合質(zhì)子同質(zhì)子交換膜中的磺酸基結(jié)合，然后從一個(gè)磺酸基到另一個(gè)磺酸基，zui終到達(dá)另一邊。。H離子就是質(zhì)子，實(shí)際上，質(zhì)子能夠與微量水分子結(jié)合H3O+，浸透質(zhì)子膜。
SPE質(zhì)子膜的下方，就是陽極，陽極與水產(chǎn)生電解反應(yīng)：2 H2O→4H++4e+ O2  可見在陽極，2個(gè)水分子電解成4個(gè)氫離子，一個(gè)氧分子和4個(gè)電子，電子不能穿透質(zhì)子膜，只能通過外電路流動(dòng)。
4個(gè)質(zhì)子通過質(zhì)子膜與陰極電子結(jié)合生成兩個(gè)氫原子： 4H++4e→ 2H2
標(biāo)準(zhǔn)水發(fā)生器SPE質(zhì)子膜制氫的主要優(yōu)點(diǎn)
1、在給定電流密度下效率高，因而能耗小、成本低。
2、較高的電流密度。電流密度zui高可達(dá)3A/cm2，小室電壓2.0V。一般電流密度為1A/cm2，小室電壓為1.9-2.0V，因而在相同產(chǎn)氣量下，體積小、重量輕。
3、由于電解質(zhì)是鏈?zhǔn)骄酆衔铩⑿阅芊€(wěn)定，無腐蝕性液體存在，因而安全可靠、維修量小、使用壽命長(zhǎng)。據(jù)報(bào)道，英*用的SPE電解槽已累計(jì)運(yùn)行了15萬小時(shí)，也有報(bào)道稱SPE電解槽的使用壽命在20年以上。
4、電解質(zhì)為非透氣性隔膜，能承受較大的壓差，從而簡(jiǎn)化了壓差控制，啟動(dòng)和停機(jī)迅速。SPE電解槽由于采用固體聚合物電解質(zhì)，只對(duì)氫離子有單向?qū)ㄗ饔茫瑥母旧媳苊饬藲溲跬ㄟ^隔膜混合，安全性好、氣體純度高(氫氣純度>99.99％，氧氣純度>99.99％)。