陰イオン交換膜水電解器用の微小電極バインダー

アニオン交換膜（AEM）水電解器では、AEMは別々の水素と酸素ですが、水酸化物イオンを効率的に輸送する必要があります。電極では、触媒ナノ粒子は、ポリマーバインダーによって多孔質輸送層または膜に機械的に結合されます。これらのバインダーは触媒粒子に薄い層を形成するため、水酸化物イオンと水を触媒粒子に輸送するだけでなく、ナスキングガスを輸送する必要があります。最悪の場合、ガスの形成がガス輸送より>>の場合、触媒表面とバインダーの間のガスポケットが形成され、反応物（水酸化物イオン、水）へのアクセスが妨げられる場合があります。この作業では、イオン導電性バインダーSEBS-Dabcoは、固有の微量性の高度に透過性ポリマーであるPIM-1とブレンドされています。ブレンド中のPIM-1の量が増えると、水の透過性（小分子を表すように選択された）が増加します。同時に、疎水性が増加するため、膨張と導電率は低下します。ex situデータと電気化学的データは、50％PIM-1のブレンドが25％または75％PIM-1のブレンドよりも優れた特性を持っていることを示しており、電解機のテストは、SEBS-Dabcoバインダーに50％のPIMを含む場合のパフォーマンスの改善を確認します。1。

In anion exchange membrane (AEM) water electrolyzers, AEMs separate hydrogen and oxygen, but should efficiently transport hydroxide ions. In the electrodes, catalyst nanoparticles are mechanically bonded to the porous transport layer or membrane by a polymeric binder. Since these binders form a thin layer on the catalyst particles, they should not only transport hydroxide ions and water to the catalyst particles, but should also transport the nascating gases away. In the worst case, if formation of gases is >> than gas transport, a gas pocket between catalyst surface and the binder may form and hinder access to reactants (hydroxide ions, water). In this work, the ion conductive binder SEBS-DABCO is blended with PIM-1, a highly permeable polymer of intrinsic microporosity. With increasing amount of PIM-1 in the blends, the permeability for water (selected to represent small molecules) increases. Simultaneously, swelling and conductivity decrease, due to the increased hydrophobicity. Ex situ data and electrochemical data indicate that blends with 50% PIM-1 have better properties than blends with 25% or 75% PIM-1, and tests in the electrolyzer confirm an improved performance when the SEBS-DABCO binder contains 50% PIM-1.