科技最巅峰 - 第246章 质子交换膜

    氢气失去电子随后变成了氢离子，也就是质子，这样氢离子就可以穿越过质子交换膜到达电池的正极。
    至于电子则是通过别的路线到达正极，这样就产生了电流，电子在到达了正极之后就会和氢离子以及氧原子再一次生成水。
    只要氢气源源不断，那么就能产生稳定的电流。
    在此过程之中所涉及到了质子交换膜以及催化剂都是外国垄断的产品，想要降低成本，那就必须进行国产。
    对于这两个产品，能难住王昊天吗？
    答案是不能！
    质子交换膜对材料的要求非常高，首先要保证具备优良的质子电导率，能做到质子能穿越过去，再者还要有隔离电子的作用，使得电子不能渗透过去，还要化学性能稳定，不能轻易和别的物质起到化学反应。
    现在质子交换膜基本上是被漂亮国的杜邦公司给垄断着，杜邦生产的质子交换膜具有着很多的优点，比如质子电导率高而且化学性能非常稳定，但是制造起来却是非常的困难，尤其是最后的一个制造环节——成膜的时候容易受到外界的影响，使得成品率不高，这样价格也难以降下来。
    处了成本高这个缺点外，还有着对温度和含水量的要求，也是非常高，必须在特定的温度下才可以保证导电性能。
    现阶段已经有很多型号的质子交换膜了，比如非氟聚合物质子交换膜、氟化氢型质子交换膜、natiom质子交换膜等等。
    “开始制作吧。”王昊天对着前边的小芳说道。
    “好嘞，老王。”小芳笑眯眯地说道，她和王昊天已经合作了无数次了，早就有了默契，除了他们之外，还有着十个机器人在他们的旁边打下手。
    现在氢能源汽车的研制都是在秘密当中，不能泄露出去。
    制造质子交换膜的方法有很多种，比如传统法、薄层电极法、真空沉淀法等等。
    这里王昊天采用的方法是在传统法的基础上进行制作的，源于传统法，却高于传统法，青出于蓝而胜于蓝，科技就是在这样不断创新下不断提升着。
    “混合！”王昊天站在一个大容器的旁边命令着机器人说道。
    机器人分成了两拨，一波拿着ptc催化剂一波拿着已经经过稀释过的ptfe溶液，在得到王昊天的命令之后，两拨机器人一起往容器里边倒，比如是1:0.732.
    这个比例不能有一丝的差错，这一次是让机器人控制，不会出现一丝丝的问题的，这一点王昊天还是挺放心的，对于机器人来说，控制剂量这可是基本操作啦。
    经过充分搅拌之后就制成了催化剂浆料了。
    “喷涂！”王昊天再一次下达了命令。
    一个吸管延伸到了容器里边，开始吸收着容器里边的催化剂浆料，在吸管的最上边有着一个极小的喷头，通过喷头把催化剂浆料喷涂到扩散层的表面。
    在经受喷图的洗礼之后，把扩散层用机械手夹住，送往真空烘箱进行烘干，温度必须控制在八十度，这样可以最有效地取出催化层原浆之中的有机溶剂！
    “涂抹！”
    经过一定时间的烘烤之后，扩散层从真空烘箱里边取了出来，随后立即涂抹经过吸食过的nafion溶剂，一定要涂抹均匀、全面，最后再放入烘箱里边，进行烘干，只不过这一次的温度将要变成七十度，经过烘烤之后，制作形成了质子交换膜。
    在制造的过程之中采用了纳米技术，使得质子交换膜的保水能力得到了提高，也就促使了质子交换膜的工作温度范围扩大了。
    上边说的扩散层全名叫做气体扩散层，在质子交换膜之中起到支撑的作用，以前由五大巨头垄断，不过现在我们国家的安泰科技率先打破垄断，可以实现自产了。
    至于氢燃料电池所要用到的催化剂就是铂碳催化剂。
    催化剂的作用就是使得化学反应按照预定的方式和速度进行下去，铂碳催化剂在工业上应用广泛，属于重金属催化剂。
    铂碳催化剂的寿命比较长，可以循环使用，在小芳的知识库里边可以搜索到一千多种方法，比较出名的就是沉淀转化工艺、化学氧化还原法、恒温微波加热法等等。
    王昊天选择的是化学氧化还原法来制作，因为这种制作方法的成本最低，也最快捷，最实用！
    “放入二氧化铂一吨！”王昊天下达了命令。
    机器人无比准确地往反应炉之中放到了一吨的二氧化铂物体，随后通过机械搅拌棒进行搅拌。
    “加热。”
    加热一定时间可以去除反应炉里边的水蒸气，以免影响接下来的反应，除去杂质。
    一刻钟之后，三名机器人缓缓地加入了氢氧化钠，在过过程之中还要滴入水合肼，一直到反应炉里边有白的的泡沫产生为止。
    这样第一阶段就完成了，我们得到了氯铂酸，氯铂酸在经过活性炭吸附后于甲酸钠以及水合肼相互作用。
    “洗涤！”
    在进行充分反应之后冲入离子水进行冲刷洗涤，去除杂质。
    “烘烤！”
    在80度的真空烘箱进行干燥处理，留下的就是铂碳了。
    按照小芳提供的方法制造出来的铂碳催化剂不论在速度已经效果上都比国外的著名公司：newbenny以及boboly要好很多。
    智慧殿堂在对铂颗粒大小控制上，可以保证每一块颗粒都是同样的体积、形状、重量，除此之外对于托付控制以及氯铂酸的处理上都达到了理想效果。
    可以说非常完美。
    以前只有英国和倭寇国两家可以量产铂碳催化剂，从此之后又加入了一家，那就是智慧殿堂！
    通过精密的计算，一辆普通的小轿车大概需要8克的铂碳催化剂，现在铂碳催化剂的价格是400元每克，那么一辆车仅仅铂碳催化剂的价格就要3200元，但是现在智慧殿堂可以自己生产了，通过计算自己制造铂碳催化剂的成本仅仅是50元一克！
    那么对外销售的价格就算是100元，那么也是利润翻一倍，那样的话就可以大大降低成本了。
    那么一辆车仅仅铂碳催化剂的成本就成为了400元，整整减少了2800元！