이 프로토콜은 소음이 없고 깨끗하며 지속 가능한 에너지 생산 방법입니다. 물 염분 그라데이션을 전기로 변환하여 에너지 위기 문제를 쉽게 해결할 수 있습니다. 이 방법은 RED를 사용하여 효율적인 전력을 생성하기위한 뛰어난 물리 화학적 특성으로 넓은 영역 멤브레인을 확장하기위한 직접 목록을 제공합니다.
RED 장치의 출력 성능을 확장할 수 있으며 멤브레인은 포레스 및 레독스 유량 배터리와 같은 다른 전기 화학 적 장치에서 활용할 수 있습니다. 균일한 용액 제제, 여과, 건조, 제어 기술, 세척, 멤브레인 처리, 재현 가능한 멤브레인 성능을 조절합니다. 스택 정렬 및 압력 강하 최적화는 안정적인 장치 성능을 생성하는 데 매우 중요합니다.
양이온 교환 멤브레인을 준비하려면 5% 황침한 폴리에테테르케톤 섬유를 250밀리리터 라운드 하단 플라스크에 넣고 섬유를 디메틸라세미드 용매로 녹입니다. 그런 다음 모든 이오노머 폴리머가 플라스크 의 바닥에 정착하도록 10 분 동안 플라스크를 흔들어줍니다. 마그네틱 스터디 바를 사용하여 실리콘 오일 욕조에 혼합물을 넣고 동질적인 용액을 얻기 위해 섭씨 80도에서 24 시간 동안 분당 500 회전에서 용액을 적극적으로 저어줍니다.
다음 날, 0.45 마이크로미터 PTFE 필터를 통해 용액의 30 밀리리터를 원형 18cm 직경 유리 접시에 넣습니다. 공기 송풍기를 사용하여 거품을 제거한 후 오븐에 접시를 섭씨 90도에서 24시간 동안 배치하여 약 50마이크로미터 두께의 독립형 멤브레인멤브레인을 생성합니다. 독립형 멤브레인을 추출하려면 접시를 따뜻한 증류수로 채웁니다.
10분 후, 독립형 멤브레인이 접시에서 분리됩니다. 멤브레인을 활성화하려면 80°C에서 2시간 동안 1개의 어금니 황산 용액에 멤브레인을 담그고, 세척당 실온에서 증류수 1리터로 최소 3리터의 세척을 합니다. NMP 용매에서 실온에서 2시간, 분당 500회 회전하는 10%의 무게 FAA-3 이오노머 용액을 용해하십시오.
인큐베이션이 끝나면 100미크론 모공 스트레이너를 통해 약 30밀리리터의 용액을 18센티미터 유리 페트리 접시에 넣습니다. 기포를 제거한 후 24시간 동안 100도 의 오븐에 접시를 놓습니다. 뜨거운 증류수를 사용하여 말린 멤브레인을 추출하고 2시간 동안 수산화 나트륨 1리터로 멤브레인을 활성화합니다.
그런 다음 활성화 된 멤브레인을 세 번 세척당 증류수 1 리터로 세 번 씻습니다. 활성화 후, 양이온 및 애니메이션 교환 멤브레인을 49 평방 센티미터로 자른다. RED 스택을 제작하려면 전극이 위로 향하도록 3센티미터 두께의 PMMA 플레이트를 배치하고 고무 개스킷과 스페이서를 전극에 놓습니다.
개스킷의 양쪽에 양이온 교환 멤브레인과 이온 교환 멤브레인을 놓습니다. 실리콘 개스킷과 스페이서는 각 멤브레인에 놓고 두 번째 PMMA 플레이트를 스페이서와 개스킷의 두 번째 층에 놓습니다. 그런 다음 25 뉴턴 미터 의 힘으로 디지털 렌치 드라이브를 사용하여 너트, 볼트 및 와셔로 설정을 확보하십시오.
스택이 조립되면 각 플레이트 끝에 이리듐과 루테늄을 일대일로 혼합하여 코팅한 티타늄 메쉬 전극 1개를 배치하고 악어 클립을 사용하여 전극을 소스 미터에 연결합니다. 분석 최소 2시간 전에 0.01 mlar 저염화 나트륨 용액 5리터와 0.6 mlar 고염화 나트륨 용액 5리터를 연동 펌프에 연결된 개별 대형 용기에 추가하고 실온에서 지속적으로 솔루션을 저어줍니다. RED 분석을 수행하기 위해 0.05 어금니 린스 용액을 제3 용기에 추가하고 고무 튜브를 사용하여 연동 펌프 및 압력 게이지를 통해 세 개의 용기를 모두 연결하여 RED 어셈블리에 연결합니다.
헹도 용액의 유량을 분당 50 밀리리터로 설정하고 소금 용액의 유속량을 분당 100 밀리리터로 설정하고 튜브를 확인하여 십류 또는 누설을 제거합니다. 판독값이 안정적이지 않도록 압력 게이지 판독을 수행합니다. 용액이 적어도 5분 동안 스택을 통해 실행된 후, 전극과 RED 스택모두에 연결된 소스 미터를 사용하여 갈바노스타트 방법에 의한 역전투분해 출력 성능을 측정합니다.
역전기분해 장치는 미래의 에너지 위기에 대한 보편적 인 수요를 충족시키기위한 잠재적 인 후보자 역할을합니다. 염 농도의 염분 그라데이션의 차이는 역전기분해 스택의 내부 저항에 따라 달라지는 개방 회로 전압을 야기한다. 이 분석에서 역전기분해 스택의 최대 전력 밀도는 평방 미터당 약 0.7 와트였으며 계산된 순 전력 밀도는 고정 유량으로 평방 미터당 약 0.65 와트였습니다.
관찰된 바와 같이, RED 스택의 내부 저항증가에 대응하여 떨어지기 전에 셀의 전력 밀도가 처음에는 최대 전류 밀도 값으로 증가했습니다. 효율적이고 안정적인 성능 생산을 위해 튜브 연결, 용액 교차 흐름 및 액체를 정기적으로 교차 확인하는 것이 중요합니다. 균일한 넓은 면적 멤브레인의 준비는 멤브레인과 용액 누설을 손상시키지 않으면서 세포 성능을 불안정하게 합니다.
또한 스트레스 조건에서 효율적으로 작동합니다.
