“钯膜纯化-紧凑高效的燃料电池氢源技术”项目获中国膜工业协会科学技术奖二等奖

daretian

近日，2020中国膜产业发展峰会暨中国膜工业协会第六届会员大会在淄博举行。在本次会议上，中国膜工业协会公布了2019至2020年度“中国膜工业协会科学技术奖”评审结果，我所DNL19T3组李慧研究员等完成的“钯膜纯化-紧凑高效的燃料电池氢源技术”项目荣获二等奖。
　　燃料电池发电技术具有功率大、周期长的特点，但氢气的储存和运输是影响其规模应用的瓶颈，如加氢站等基础设施建设耗时长等。液态燃料中，甲醇和氨的质量储氢密度很高，达到了12.5wt.%和17.6wt.%。将甲醇重整或氨分解制氢与膜分离纯化技术相结合，能实现氢气的现产现用。该路线中，膜分离纯化具有小型、静音、紧凑的优点。

　　继2015年首次实现超纯氢气纯化的工业应用示范（产氢量800 Nm3/h，纯度>6 N）后，该研究组在陶瓷钯复合膜的基础上开发了不锈钢负载钯复合膜，不锈钢底膜具有机械强度大、便于密封等优点，可以满足小型移动发电领域的需求，在氢能重卡、船舶及通讯基站等领域有广泛的应用前景。针对化学镀钯复合膜实际应用的稳定性问题，该团队首次开发“手指型”和“空隙结构”新构型，满足快速升降温循环要求；开发化学镀钯和电镀银相结合的技术，解决化学镀银呈现树枝状难以形成均匀钯银合金的难题；系统研究合成气及H2S等对钯膜透氢性能的影响，已经在实验室实现4200 h连续稳定运行。该团队率先建成规模化（MW级）不锈钢钯复合膜示范生产线，实现国内首套具有自主知识产权的甲醇重整/钯膜纯化/氢氧燃料电池的10 kw系统联试，通过项目现场验收，实现国内首套甲醇重整/钯膜纯化产氢技术示范（15 Nm3/h），产品气中杂质CO和CO2量达到GB/T 37244-2018的要求。（文/图 李慧、唐春华）


       文章来源：大连化物所
       李慧，中科院大连化学物理研究所研究员，博导，中科院“百人计划”（结题优秀），大连化物所“张大煜青年学者”，“兴辽英才计划”青年拔尖人才，中国可再生能源学会氢能专委会委员。主要研究方向是钯膜纯化材料在燃料电池氢源及规模化氢气提纯等方面的应用，开发多项钯复合膜制备关键技术，作为项目负责人主持科技项目10项，包括重大专项及GF创新基金重点项目等，并参与国家863、欧盟第六框架和第七框架研究等多个项目，首次实现其在超纯氢气纯化领域的工业规模示范（800 Nm3/h）和甲烷重整钯膜反应器用于IGCC的规模示范。入选中国科学院卢嘉锡国际团队和科技部重点领域创新团队。受邀撰写3篇综述文章(J. Mater. Chem. A和Chem. Eng. Sci.等)，为Woodhead Publishing (伍德海德出版社)撰写英文专著的1个章节，在核心科技刊物发表论文20余篇，申请专利16项。