作為堿性電解水制氫電解槽中的關(guān)鍵核心部件，位于陰/陽(yáng)電極之間的復(fù)合隔膜材料促進(jìn)離子快速傳導(dǎo)，高效分離氫氣和氧氣。繼我國(guó)首條堿水制氫復(fù)合隔膜生產(chǎn)線(xiàn)在西安氫基碳能科技有限公司投用后，新一代3D復(fù)合隔膜自主研發(fā)成功并實(shí)現(xiàn)批量化生產(chǎn)，可降低綠氫制備成本。這是《中國(guó)化工報(bào)》記者6月下旬在西安氫基碳能科技有限公司采訪(fǎng)時(shí)了解到的。

該公司技術(shù)負(fù)責(zé)人汪秀萍告訴記者，這種3D復(fù)合隔膜由有機(jī)聚合物、陶瓷粉體及內(nèi)襯支撐體組成，首次采用類(lèi)似鳥(niǎo)巢的三維交織一體化特殊結(jié)構(gòu)涂層，將聚合物和漿料等材料充分融為一體。與常規(guī)的復(fù)合隔膜相比，具有卓越的機(jī)械性能和化學(xué)穩(wěn)定性，厚度壓縮率是傳統(tǒng)復(fù)合隔膜的2倍，可減少裝配過(guò)程中過(guò)度擠壓破損風(fēng)險(xiǎn)；磨損率僅為進(jìn)口復(fù)合隔膜的1/5，有利于提高氣液沖刷和粗糙化雷尼鎳電極摩擦；在進(jìn)行耐溫和抗氧化性測(cè)試時(shí)也優(yōu)于進(jìn)口復(fù)合隔膜。

這款產(chǎn)品的抗擠壓、耐折裂性能和粉體結(jié)合強(qiáng)度與電極的匹配度更高，增強(qiáng)了與槽體裝配的適用性和運(yùn)行過(guò)程中的可靠性，更適合國(guó)內(nèi)電解槽的剛性金屬槽體結(jié)構(gòu)，為氫能高效制備提供保障。同時(shí)，有效寬幅達(dá)2.5米，可根據(jù)客戶(hù)需求定制用于大尺寸電解槽。

“更重要的是可降低制氫能耗?！蓖粜闫颊f(shuō)。3D復(fù)合隔膜采用納米微孔結(jié)構(gòu)，厚度約600微米，孔隙率60%，電解液透過(guò)性較強(qiáng)，有利于電解液離子快速傳輸；面電阻低于0.3Ω.cm2，泡點(diǎn)壓力0.3MPa左右，可實(shí)現(xiàn)電解過(guò)程氫氣和氧氣的有效分離，提高制氫效率，制備的氫氣純度大于99.7%。3D復(fù)合隔膜自去年發(fā)布以來(lái)，目前已在國(guó)內(nèi)多臺(tái)電解槽上應(yīng)用并穩(wěn)定運(yùn)行。

據(jù)了解，西安氫基碳能科技有限公司是碳能科技（北京）有限公司與西安隆基氫能科技有限公司合資成立的高科技企業(yè)，2023年在西安建成了國(guó)內(nèi)首條電解水制氫復(fù)合隔膜生產(chǎn)線(xiàn)，年產(chǎn)能40萬(wàn)平方米，實(shí)現(xiàn)復(fù)合隔膜國(guó)產(chǎn)化替代。在此基礎(chǔ)上，依托碳能科技自主創(chuàng)新能力和電化學(xué)研發(fā)平臺(tái)，以開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)更適合國(guó)內(nèi)電解槽的高性能復(fù)合隔膜材料為使命，不斷攻關(guān)實(shí)現(xiàn)技術(shù)迭代升級(jí)，持續(xù)推進(jìn)3D復(fù)合隔膜系列新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，力爭(zhēng)在材料領(lǐng)域滿(mǎn)足制氫市場(chǎng)需求，助力我國(guó)氫能提質(zhì)增效。（李軍）