Celtec - Membrana P para pilas de combustible PEM de alta temperatura

Membrana Celtec®-P para pilas de combustible PEM de alta temperatura: BASF fabrica la membrana Celtec-P desde 2005.

Esta membrana se basa en la quÃmica del polibenzimidazol (PBI) y es ideal para pilas de combustible de membrana de intercambio protónico de alta temperatura y otros dispositivos electroquÃmicos de alta temperatura que requieren una membrana con una excelente durabilidad y estabilidad en el rango de temperaturas de 120 a 180 grados Celsius.

Esta membrana es producida por BASF y se utiliza un proceso sol-gel para la síntesis de la propia membrana.

El esquema de la síntesis de la membrana se muestra a la derecha para mostrar el novedoso método utilizado para la producción de la membrana Celtec-P y cómo hace que esta membrana PBI sea única y avanzada en comparación con otras membranas PBI del mercado comercial.

La membrana se envía en forma de lámina (23,2 cm por 27,8 cm de dimensiones físicas) y ya está dopada con ácido fosfórico y lista para su uso.

La membrana Celtec-P es también el núcleo de los siguientes productos Celtec®-P MEA, que pueden adquirirse directamente en la página web de Fuel Cell Store: Celtec®-P MEA 25 cm2 Celtec®-P MEA 45 cm2 Celtec®-P MEA 165 cm2 Para cualquier otra membrana y MEA de pila de combustible de membrana de intercambio protónico de alta temperatura (HT-PEMFC) a medida o personalizada, póngase en contacto con nosotros atsales@fuelcellstore.com.

Aplicaciones y propiedades de los productos basados en membranas Celtec®-P (Membrana o MEAs): A continuación se indican algunas de las aplicaciones que pueden beneficiarse de la membrana de intercambio protónico de alta temperatura Celtec®-P de BASF y de los MEA fabricados con esta membrana.

Aplicaciones Propiedades Energía de reserva Combinación de calor, electricidad y refrigeración Unidades de energía auxiliares Ampliación de la autonomía de las baterías Basado en polibenzimidazol y ácido fosfórico Temperatura de funcionamiento 120 a 180 °C Alta tolerancia al monóxido de carbono en la mezcla de combustible No es necesaria la humidificación Larga vida útil y estabilidad (>20.000 horas) Rendimiento de las pilas de combustible con MEA Celtec®-P Fabricadas con membranas Celtec-P: A continuación se muestra el rendimiento de las pilas de combustible basadas en los reactantes hidrógeno/aire y reformado/aire de las MEA Celtec®-P (fabricadas con membranas Celtec-P).

Tolerancia al CO de las MEA Celtec®-P fabricadas con membranas Celtec-P: Una de las principales ventajas de la tecnología de pilas de combustible de membrana de intercambio protónico de alta temperatura es la capacidad de consumir el flujo de hidrógeno reformado, por lo que es esencial que las MEA utilizadas en estos dispositivos electroquímicos tengan una excelente tolerancia al monóxido de carbono.

Durante la reacción de reformación, se genera una pequeña cantidad de gas monóxido de carbono en la corriente de combustible que sale del lecho del catalizador de reformación, y la presencia de monóxido de carbono puede afectar al rendimiento general de la pila de combustible.

Se puede considerar que la membrana es el corazón de la MEA y se ha demostrado que las membranas Celtec-P duran más de 20000 horas, tanto en laboratorio como en productos comerciales.

Las Celtec®-P MEAs de BASF utilizan la membrana Celtec-P y catalizadores anódicos y catódicos patentados que permiten a las Celtec®-P MEAs tolerar altos niveles de monóxido de carbono en comparación con otras PEMFC MEAs comerciales de alta temperatura.

El siguiente gráfico muestra un ejemplo de curva de rendimiento de los MEA Celtec®-P a distintas concentraciones de CO en función de la temperatura.

Rendimiento robusto frente a los cambios de humedad de los MEA Celtec®-P fabricados con membranas Celtec-P: Los dispositivos PEMFC convencionales de alta temperatura suelen utilizar una membrana de polibenzimidazol (PBI) o un copolímero de PBI dopado con ácido fosfórico tras la fabricación de la membrana.

Esta activación de la membrana y la contención del ácido líquido en su interior provocan un fenómeno de lixiviación del ácido.

Las pilas de combustible PEM generan agua como principal subproducto en el lado del cátodo y la presencia de agua afecta aún más al fenómeno de lixiviación ácida con la membrana PBI convencional.

MEAs Celtec®-P utiliza una forma avanzada de membrana PBI en la que el monómero tetraamino patentado y el monómero de ácido dicarboxílico se hacen reaccionar primero mediante una reacción de policondensación en ácido fosfórico y, a continuación, se lleva a cabo una etapa de hidrólisis y colada en solución para obtener la membrana Celtec®-P.

Este protocolo de síntesis sol-gel permite que la membrana PBI alcance una morfología novedosa en la que el ácido fosfórico queda contenido en el interior de la membrana de forma más eficaz y presenta menos problemas de lixiviación ácida en comparación con las membranas PBI convencionales.

Los resultados de las pruebas de laboratorio demostraron que las MEA Celtec®-P y las membranas Celtec®-P pueden alcanzar fácilmente una vida útil superior a las 20.000 horas.

El siguiente gráfico muestra el sólido rendimiento de Celtec®-P MEA en diferentes condiciones de humedad.

Los clientes que adquieran este producto recibirán por separado (de forma gratuita) un ejemplar del Manual de pilas de combustible de BASF en formato electrónico, como un archivo PDF.

El plazo de entrega suele ser de 1-2 semanas.

Celtec-P Espesor de la membrana 400 micras (+/- 40 micras) Módulo E >3 N/mm2 Compresión 20 < p < 25 (%) Concentración de ácido 55 wt% (+/-4 wt%) Contenido de ácido por volumen 810 mg/cm3 (+/-50 mg/cm3) Contenido de ácido por área 34 mg/cm2 (+/-3 mg/cm2) Contenido de PBI 77 mg/cm3 (+/-12 mg/cm3) I.V.

(dL/g) >4,5 (dL/g) ¿Está la membrana dopada con ácido? Sí