PFSA S30-R: membrana a scambio protonico rinforzata con ePTFE

La membrana a scambio protonico (PEM) rinforzata PFSA S30-R in ePTFE viene utilizzata per separare i compartimenti anodico e catodico degli stack di celle a combustibile PEM, che solitamente utilizzano H₂/aria come combustibile/ossidante e richiedono il raggiungimento di elevate densità di corrente (il che rende necessario l’uso di una membrana relativamente sottile). È pratica piuttosto comune nel settore delle celle a combustibile utilizzare membrane PFSA rinforzate o non rinforzate con uno spessore pari o inferiore a 50 micron per la maggior parte delle applicazioni commerciali (come le celle a combustibile PEM per autovetture, autocarri pesanti, autobus, ecc.). La membrana a scambio protonico rinforzata con ePTFE PFSA S30-R ha uno spessore di 30 micron (+/- 2 micron di variazione di spessore) ed è ideale per gli stack di celle a combustibile PEM che richiedono densità di corrente molto elevate e lunghe durate operative. Il rinforzo meccanico di questa membrana si basa sull’ePTFE microporoso, che presenta regioni porose tridimensionali in cui il PFSA a conduzione ionica viene impregnato a umido tramite il metodo di colata in soluzione. Questo materiale è dotato di un supporto in plastica su un lato. Prendere in considerazione la S30-R amplia i vostri orizzonti, offrendo una strada altrettanto valida da esplorare, parallelamente al Nafion XL. Il vantaggio principale delle membrane PFSA rinforzate meccanicamente risiede nella loro durata operativa significativamente maggiore rispetto alle membrane PFSA non rinforzate, grazie al fatto che le sollecitazioni legate al rigonfiamento vengono assorbite dal rinforzo in ePTFE. Uno dei principali limiti delle membrane PFSA rinforzate meccanicamente è la loro minore conduttività protonica o ionica rispetto alle membrane non rinforzate, a causa della minore quantità di materiale conduttore ionico per unità di volume o per unità di massa (sebbene il rinforzo in ePTFE sia piuttosto poroso, ha comunque una massa). Sebbene non sia una pratica comune, questo prodotto a membrana può essere utilizzato anche in elettrolizzatori d’acqua a PEM, celle a combustibile a metanolo diretto (DMFC), celle a combustibile a acido formico diretto (DFAFC), nelle celle a combustibile microbiche (MFC) e in altre applicazioni simili; si raccomanda sempre all’utente finale di tenere in considerazione lo spessore della membrana PFSA per la propria applicazione specifica e come questo possa influire positivamente o negativamente sulle prestazioni. La membrana a scambio protonico rinforzata con ePTFE PFSA S30-R è basata su un materiale a base di acido perfluorosolfonico stabilizzato chimicamente e viene fornita nella forma acida (H+) (nota anche come forma protonica). La stabilizzazione chimica è nota anche come stabilizzazione dei gruppi terminali, in cui gli atomi di carbonio all’estremità delle catene polimeriche del PFSA sono completamente fluorurati. Le membrane PFSA stabilizzate chimicamente presentano un rilascio di ioni fluoruro sostanzialmente inferiore rispetto alle membrane PFSA prodotte con resina PFSA non stabilizzata. I gruppi funzionali (noti anche come siti di acido solfonico) di questa membrana PFSA si basano sulla lunga catena laterale della sua struttura chimica. Le membrane a scambio protonico sono note sul mercato anche come membrane a scambio cationico. Questa membrana PFSA funge da separatore e da elettrolita solido (senza la necessità di un acido liquido) in una varietà di celle elettrochimiche che richiedono che la membrana trasporti selettivamente protoni o altri vari cationi attraverso la giunzione della cella (o tra gli strati catalitici dell’anodo e del catodo). Il polimero è chimicamente resistente e durevole. Contattateci all’indirizzo sales@fuelcellstore.com per ricevere la scheda di sicurezza (SDS) e le schede tecniche (TDS).

Proprietà della membrana

Membrana	Membrana a scambio cationico
Spessore	114 - 124 µm (micron)
Aspetto / Colore	Trasparente / Incolore
Lamina di supporto	Foglio in PET
Forma di fornitura	A secco
Rinforzo	Nessuno
Ione opposto	Forma H
Densità	2,4 mg·cm⁻²
Selettività	93 - 94 %
Velocità di trasferimento dei protoni	6910 µmol·min⁻¹·cm⁻²
Capacità di scambio ionico	0,88 - 0,91 meq·g⁻¹
Riduzione dimensionale in H₂O a 25 °C	13 - 14 %
Assorbimento in H₂O a 25 °C	24 % in peso
Modulo non standard (MPa)	205 - 218 MPa
Resistenza alla trazione - max. (MPa)	27 - 31 MPa
Limite di snervamento a 23 °C / 50 % di umidità relativa	9 MPa
Allungamento a rottura (%)	235 - 277 %
Prova del punto di formazione delle bolle in acqua a 25 °C	> 3 bar