
Nafion™ 膜由 Chemours(科慕,原杜邦)开发的全氟磺酸(PFSA)材料制成,具优异的质子传导能力、机械强度和化学/热稳定性,广泛应用于燃料电池(PEMFC)、水电解槽、钒液流电池(VRFB)、DMFC及各类电化学工艺。
| 型号 | 厚度 (μm) | 加强 | 典型应用 | 电导率 (S/cm) | 酸容量 (meq/g) | 特点 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| NR211 | 25.4 | 否 | 高功率燃料电池、轻型电解槽 | ≥0.10 | ≥0.92 | 超薄低阻,柔韧性强 |
| NR212 | 50.8 | 否 | PEM电解槽、中压系统 | ≥0.10 | ≥0.92 | 双倍厚度,气体阻隔性更佳 |
| N115 | 127 | 否 | 燃料电池、水电解、钒电池 | ≥0.10 | ≥0.90 | 挤出膜,热稳定性优异,连续运行适用 |
| N117 | 183 | 否 | DMFC、钒电池、电解槽 | ≥0.10 | ≥0.90 | 厚膜设计,尺寸稳定,抗气体交叉性能好 |
| N324 | 280 | 是 | 氯碱生产、电解工艺 | ≥0.10 | ≥0.90 | 高强度纤维增强,适合高强度电解 |
| N424 | 380 | 否 | 各种电解工艺 | ≥0.10 | ≥0.90 | 高强度膜,适用于电镀与工业电解 |
| N438 | 305 | 是 | 电解工艺/氯碱/电镀 | ≥0.10 | ≥0.90 | 最新织物增强膜,平整度高,泄漏少 |
存储:干膜密封避光、防潮;已开封膜建议浸泡于去离子水,4~8℃冷藏
裁切:使用锋利刀具,避免划伤与折痕
操作:佩戴手套,膜面接触平滑无尖角
预处理:
NR211 / NR212:剥离保护膜,短时去离子水浸泡或稀酸活化
N115 / N117:可选四步预处理(氧化清洗 → 热水冲洗 → 酸型转换 → 终清洗 & 热处理)
N324 / N424 / N438:干膜H⁺形式运输,可在碱性水中简单浸泡激活
| 应用 | 推荐型号 | 特点 |
|---|---|---|
| 高功率燃料电池 | NR211 / NR212 | 超薄低阻,柔韧性强,气密性好 |
| PEM燃料电池 / 水电解槽 | N115 / N117 | 厚膜、耐化学腐蚀、热稳定性优异 |
| DMFC / 钒液流电池 | N117 | 厚膜设计,尺寸稳定,抗气体交叉 |
| 氯碱/工业电解 | N324 / N424 / N438 | 高强度纤维增强,泄漏少,适合连续高强度工况 |
Gore® 自 1994 年起专注质子交换膜技术,采用 ePTFE 增强膜技术开发 GORE-SELECT® 和 GORE PRIMEA® 系列膜电极组件。其高质子导电性、优异耐化学性和机械强度,使膜在燃料电池和电解水等应用中表现卓越,覆盖便携式设备、汽车及工业能源系统研究领域。
| 型号 | 厚度 (μm) | 适用功率密度 | 机械强度 | 耐化学腐蚀性 | 气体阻隔性能 | 操作湿度范围 | 耐高温能力 | 典型应用 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| MX765.08 | 8 | 高功率密度 | 较低 | 优秀 | 较好 | 中高湿 | 中等 | 便携式设备研究 |
| M788.12 | 12 | 中高功率密度 | 中等 | 优秀 | 好 | 宽范围 | 高 | 汽车燃料电池研究 |
| M775.15 | 15 | 中等功率密度 | 高 | 优秀 | 很好 | 宽范围 | 高 | 重型车辆燃料电池研究 |
| M735.18 | 18 | 中低功率密度 | 非常高 | 极佳 | 极佳 | 宽范围 | 极高 | 工业能源系统研究 |
燃料电池:便携式设备、汽车、公交车、工业能源系统
电解水制氢:高效稳定制氢
电化学反应:离子交换、电化学合成
储能装置:液流电池、超级电容器辅助系统
MX765.08 – 8 μm,高功率密度,便携式研究
M788.12 – 12 μm,汽车燃料电池研究
M775.15 – 15 μm,高负载寿命验证
M735.18 – 18 μm,工业能源与长期运行
| 项目 | CMI-7000S | AMI-7001S | C450R(NEXIONIC®) | A450R(NEXIONIC®) |
|---|---|---|---|---|
| 膜类型 | 阳离子膜 | 阴离子膜 | 阳离子膜 | 阴离子膜 |
| 结构形式 | 异质膜 | 异质膜 | 异质增强膜 | 异质增强膜 |
| 厚度 | 450 μm | 450 μm | 450 μm | 450 μm |
| 增强结构 | 无 | 无 | ✔ 纤维增强 | ✔ 纤维增强 |
| 出厂离子型 | Na⁺ | Cl⁻ | Na⁺(干膜) | Br⁻(干膜) |
| 面电阻 | ≤ 10 Ω·cm² | ≤ 6 Ω·cm² | < 30 Ω·cm² | < 30 Ω·cm² |
| 离子选择性 | > 85% | > 90% | > 93% | > 90% |
| pH 稳定范围 | 2 – 10 | 1 – 10 | 1 – 10 | 1 – 10 |
| 运行定位 | 科研 / 教学 | 科研 / 教学 | 工业 / 连续运行 | 工业 / 连续运行 |
| 典型应用 | ED、EDI、阳离子分离 | ED、EDI、阴离子分离 | 工业ED、脱盐、电镀、电解 | 工业ED、脱酸、阴离子回收 |
| 通用系统 | EDI / SWEDI 电泳涂装 电解 / 燃料电池 | EDI / SWEDI 电泳涂装 电解 / 燃料电池 | 工业ED / 脱盐 金属离子回收 | 工业ED / 脱酸 RO浓水回收 |
| 核心优势 | 高选择性、低电阻 | 高选择性、低电阻 | 高机械稳定性 | 高尺寸稳定性 |
| 运行稳定性 | 中等 | 中等 | 极佳 | 极佳 |
| 预处理建议 | 湿润使用 | 湿润使用 | NaCl ≥ 24 h | NaCl ≥ 72 h |
| 储存方式 | 干态密封 | 干态密封 | 干态或短期湿态 | 干态或短期湿态 |
| 使用注意 | 避免折叠、划伤 | 避免折叠、划伤 | 避免干燥后装配 | 避免干燥后装配 |
超低电阻 · 高选择性 · 耐酸碱 · 电化学专用膜
Fumasep® E-620 (K) 系列膜为电化学与储能应用设计,兼顾低电阻、机械稳定性与耐酸碱性。E-620 (K) 非增强型,柔性好、适合低阻要求;E-620-PE (K) 微孔PE增强型,强度高、适合长期稳定运行,广泛应用于电容去离子(CDI)、储能电池、水处理及离子分离系统。
| 参数 | E-620 (K) | E-620-PE (K) | 应用建议 |
|---|---|---|---|
| 外观 | 浅棕色透明膜 | 乳白色半透明膜 | 电容去离子、储能电池、水处理、燃料电池 |
| 厚度 (µm) | 15–25 | 15–25 | 薄膜适合低阻应用,增强型适合长期高压 |
| 单位面积重量 (g/m²) | 26–31 | 22–30 | — |
| 增强层 | 无 | 微孔PE | 长期耐用/机械稳定性高 |
| 电阻 (Na⁺, Ω·cm²) | <1.0 | <2.0 | — |
| 选择性 (%) | >96 | >97 | — |
| 吸水膨胀率 (%) | <3 | <2 | — |
| 拉伸强度 (MPa) | — | >10 | — |
| 延伸率 (%) | — | >20 | — |
| 爆破强度 (bar) | >2 | >2.5 | — |
| 工作温度 (°C) | 15–40 | 15–40 | — |
| pH 稳定范围 | 0–14 | 0–14 | — |
保存与预处理:
干膜长期储存 >12个月,密封避光;
湿膜短期浸泡 0.5–1.5% NaCl;
使用前可用去离子水浸泡去PEG保护剂;
强酸/碱或特定电解液应用,建议短时浸泡以膨胀膜片。
选择建议:
最低电阻 → E-620 (K)
高机械强度 & 长期稳定 → E-620-PE (K)
高稳定性 · 多种加固类型 · 多场景适用
Fumasep® F 系列膜基于氟化聚合物设计,具备优异的氧化稳定性、机械强度和选择性离子传导性能,适用于水电解、液流电池(VRFB)及其他酸性或中性电解质环境下的电化学设备。
| 型号 | 类型 | 厚度 (µm) | 加固类型 | 面电阻 (Ω·cm²) | 拉伸强度 (MPa) | 延伸率 (%) | 选择性 (%) | 应用推荐 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| F-930-RFD | 全氟阳离子膜 | 26–34 | PE加固 | 未标明 | >70 | >40 | 未标明 | 水电解、液流电池、高氧化性环境 |
| F-1850 | 氟化阳离子膜 | 44–56 | 无加固 | <0.3 | >30 | <390 | >99 | VRFB、酸性电化学应用 |
| F-10120 | 阳离子膜 | 114–124 | 无加固 | 0.79 | 27–31 | 235–277 | 93–94 | 氧化性/氯环境电解、长时间稳定运行 |
| F-10120-PK | 氟化阳离子膜 | 110–130 | PK加固 | <0.8 | >40 | >20 | >95 | 水电解、液流电池、工业电解系统 |
| 型号 | 出厂状态 | 是否需预处理 | 推荐预处理 |
|---|---|---|---|
| F-930-RFD | H型干膜 | 可选 | 10 wt% H₂SO₄,70–100°C,6h以上 → 去离子水冲洗 |
| F-1850 | H型干膜 | 无需 | 可直接干态使用 |
| F-10120 | H型干膜 | 建议湿润 | 0.5 M NaCl,25°C,72h,多次换液 |
| F-10120-PK | H型干膜 | 可选 | 直接组装或酸预处理同F-930-RFD |
使用与存储注意事项
保持干膜密封,避免潮湿与污染,开封后尽快使用
裁剪使用锋利刀具,避免弯折、划伤或穿孔
湿膜短期可浸泡 0.5–1.5% NaCl,添加防腐剂(如NaN₃)
选择建议
VRFB → F-1850(高选择性、耐酸)
实验室/柔性 → F-10120
工业连续运行 → F-10120-PK(PK加固,高强度)
快速激活 → F-930-RFD 或 F-10120-PK 可酸预处理
高性能科研与工业专用膜
Fumasep® F 系列阳离子交换膜结合高选择性、低电阻、耐酸碱与高机械稳定性,可广泛应用于电渗析、扩散渗析、去离子水制备及碱性/酸性电化学系统,为科研与工业长期运行提供可靠保障。
| 型号 | 厚度 (µm) | 电阻 (Ω·cm², Na⁺) | 选择性 (%) | OH⁻ 传递率 | 强度与应用方向 |
|---|---|---|---|---|---|
| FKB-PK-130 | 115–150 | < 10 | > 98.5 | < 200 nmol/min·cm² | 高机械稳定性,适合电渗析及双极膜体系 |
| FKD-PK-75 | 70–80 | < 2 | > 97 | > 150 nmol/min·cm² | 苛性液扩散渗析,耐碱性佳 |
| FKE-50 | 48–57 | 1.48–1.57 | > 98.5 | < 250 µmol/min·cm² | 去矿化、电渗析,耐酸碱,柔韧性高 |
| FKL-PK-130 | 120–140 | 3–10 | 96–99 | 1–50 µmol/min·cm² | 碱液浓缩、电渗析,OH⁻ 阻隔能力强 |
干膜长期保存:密封避光,可保存 >12 个月
湿膜短期保存:浸泡于 0.5–1.5 wt% NaCl,长期加入防腐剂(NaN₃ / Na₂SO₃)
操作注意:避免折叠、划伤,裁剪请佩戴手套并用锋利刀具
预处理方法
| 应用场景 | 型号 | 方法 |
|---|---|---|
| 电渗析 / 去离子 | FKE-50 / FKB-PK-130 | 浸泡 0.5 M NaCl,25°C,24–72 h,多次换液 |
| 扩散渗析(碱液处理) | FKD-PK-75 | 浸泡 NaCl 溶液 72 h,保持湿润 |
| 碱液浓缩 / OH⁻ 阻隔 | FKL-PK-130 | 在目标溶液或 NaCl 溶液中清洗,确保离子状态稳定 |
高性能电渗析专用膜,低电阻、高选择性、机械稳定性强,适用于去矿化、脱盐及电化学应用。不同厚度及PET增强层设计,满足多种工况需求。
| 型号 | 厚度 (µm) | 加强层 | IEC (meq/g) | 电阻 (Ω·cm², Na⁺) | 选择性 (%) | 拉伸强度 (MPa) | 适用 pH |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| FKS-30 | 24–34 | 无 | 1.3–1.6 | <1.2 | >96.5 | >30 | 酸/碱环境稳定 |
| FKS-50 | 48–54 | 无 | 1.35 | <1.6 | >97.5 | >32 | 酸/碱环境稳定 |
| FKS-PET-75 | 74–87 | PET增强 | 1.0–1.25 | <2.0 | >96 | >45 | pH 0–9 |
| FKS-PET-130 | 120–140 | PET增强 | – | <3.0 | >96 | >80 | pH 0–9 |
选型建议
追求低电阻 → FKS-30 / FKS-50
高机械强度或长周期运行 → FKS-PET-75 / FKS-PET-130
保存方法
干膜长期 (>12个月):密封避光,防潮防污染
湿膜短期/中期:0.5–1.5 wt% NaCl 溶液,可加入防腐剂(NaN₃ 100 ppm 或 Na₂SO₃ 1–3%)
避免折叠、划伤、干裂
预处理方法
H⁺ 形式:可直接使用或用稀硫酸活化
Na⁺ 形式:0.5 M NaCl,25℃浸泡 24–72h,多次换液
电渗析应用:在工作电解液中预浸泡,避免干燥开裂
高性能阳离子交换膜,低电阻、高机械稳定性、低膨胀率,适用于燃料电池、钒液流电池 (VRB)、水电解等酸性或氧化性电化学系统,多型号满足不同工况需求。
| 型号 | 厚度 (µm) | 加强层 | 形态 | 主要应用 | 电阻 (0.5M H₂SO₄, Ω·cm²) | 吸水膨胀 (%) | 特点 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| FS-830 | 26–32 | 无 | 干膜 | VRB | <0.11 | <15 | 高机械稳定性,酸性条件稳定 |
| FS-930 | 26–34 | 无 | 干膜 | VRB/电化学 | <0.10 | <11 | 高质子传输,选择性 >99% |
| FS-930-RFS | 27–32 | RFS增强 | 干膜 | H₂-PEMFC | <0.02 (H₂O) | <2 (MD) / <6 (TD) | 强化膜,高耐湿稳定性 |
| FS-950 | 45–55 | 无 | 干膜 | VRB | <0.10 | <6 | 厚膜低膨胀,力学强 |
| FS-990-PK | 85–100 | PK增强 | 干膜 (非活化) | 水电解 / RFB | <0.45 | <2 | 高化学及氧化稳定,可酸活化 |
选型建议
低电阻 → FS-930 / FS-830
高机械强度或耐氧化 → FS-950 / FS-990-PK
燃料电池应用 → FS-930-RFS
预处理:
FS-830 / FS-930 / FS-950 / FS-930-RFS:可直接干膜组装
FS-990-PK:可直接使用或酸活化(10% H₂SO₄, 70–100 ℃, ≥6h,冲洗后使用)
| 应用类型 | 推荐型号 | 特点 |
|---|---|---|
| 燃料电池 (H₂-PEMFC) | FS-930-RFS | 强化膜,高导电率,耐湿稳定性好 |
| 钒液流电池 (VRB) | FS-830 / FS-930 / FS-950 | 高选择性,低膨胀,厚膜更稳定 |
| 水电解 / 高氧化环境 | FS-990-PK | 高氧化稳定性,适合酸性或氧化环境 |
fumapem® 系列膜采用全氟化聚合物,低电阻、高机械强度、低溶胀率并具优异酸性环境稳定性,广泛用于氢燃料电池(H₂-PEMFC)、全钒液流电池(VRFB)、水电解等电化学系统。
| 型号 | 厚度 (µm) | 加强 | 形式 | IEC (meq/g) | 电阻 (Ω·cm², 25℃, H₂O) | 吸水率 (wt%) | 溶胀率 (%) | 主要应用 | 特点 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| F-930 | 27–33 | 无 | 干膜 | 0.89–1.02 | <0.09 | <13 | <10 | H₂燃料电池 | 高导电率,低电阻 |
| F-930-RFS | 28–33 | 有 | 干膜 | 0.89–1.02 | <0.15 | <15 | <6 | H₂燃料电池 | 加强型,尺寸稳定性更佳 |
| F-950 | 46–52 | 无 | 干膜 | 0.89–1.02 | <0.15 | <15 | <16 | H₂燃料电池 | 厚膜,高机械强度 |
| F-14100 | 92–105 | 无 | 干膜 | 0.56–0.84 | <0.25 | <16 | <9 | 燃料电池 / VRFB | 厚膜,多场景应用 |
| 应用 | 推荐型号 | 特点 |
|---|---|---|
| H₂燃料电池 | F-930 / F-930-RFS | 高导电率,低电阻,RFS加强型更耐湿度波动 |
| 全钒液流电池 | F-14100 | 厚膜,低溶胀,稳定性优异 |
| 电解水 / 高酸环境 | F-950 / F-14100 | 机械强度高,耐腐蚀性优异 |
高选择性 · 低电阻 · 宽 pH 稳定
适用于燃料电池、电解水、电渗析、CO₂ 电还原
| 型号 | 结构 | 厚度 (μm) | 特点 | 典型应用 |
|---|---|---|---|---|
| FAA-3-20 | 无增强 | 18–23 | 超薄、低电阻 | 燃料电池、CO₂RR |
| FAA-3-30 | 无增强 | 26–34 | 薄、低电阻 | AEM 电解、实验室 |
| FAA-3-PE-30 | PE 增强 | 26–34 | 尺寸稳定 | 连续电解 |
| FAA-3-50 | 无增强 | 45–55 | 机械强度高 | 电渗析、EDI |
| FAA-3-PK-75 | PK 增强 | 70–80 | 高耐久 | 工业电解、CO₂RR |
| FAA-3-PK-130 | PK 增强 | 115–145 | 超强稳定 | 工业 ED / 脱盐、CO₂RR |
高选择性 · 低电阻 · 耐碱耐化学 · 多厚度与增强结构可选
FAAM 系列为三元铵官能团非氟聚合物 AEM,专为碱性电解水、AEM 燃料电池及高 pH 电化学系统设计,兼顾导电性能、机械强度与长期稳定性。
| 型号 | 厚度 (μm) | 增强结构 | 背衬 | 特点 | 推荐应用 |
|---|---|---|---|---|---|
| FAAM-10 | 8–13 | 无 | 有 | 超薄、低阻 | 快速测量 / 低功率系统 |
| FAAM-15 | 11–19 | 无 | 有 | 通用型 | 实验研究、研发测试 |
| FAAM-20 | 17–25 | 无 | 有 | 平衡性能 | 电化学中试 / 平稳运行 |
| FAAM-40 | 35–45 | 无 | 无 | 高机械强度 | 工程模拟、电解水、EDI |
| FAAM-75-PK | 60–80 | PK | 无 | 超强耐久 | 工业级强化、高碱系统 |
预处理建议:
干膜可直接组装,运行中自动活化
或夹网浸泡于 9 M KOH ≥24 h,防 CO₂ 污染
高选择性 · 低电阻 · 高机械与化学稳定性 · 多厚度PK增强结构可选
Fumasep® FAB-PK-75 与 FAB-PK-130 是德国 Fumatech 开发的高性能 PK 增强型阴离子交换膜,适用于碱性燃料电池、碱性电解水、双极膜电渗析、酸液浓缩、电化学 CO₂ 还原及非水流动电池等高端电化学应用。薄膜响应快、易裁剪;厚膜适合高负载、长期连续运行及强酸碱体系。
| 参数 / 特性 | FAB-PK-75 | FAB-PK-130 | 特点 / 应用 |
|---|---|---|---|
| 膜类型 | 阴离子交换膜 | 阴离子交换膜 | PK增强,耐强酸碱、高机械强度 |
| 增强材料 | 聚酰亚胺 (PK) | 聚酰亚胺 (PK) | 高尺寸稳定性 |
| 厚度 (μm) | 60–90 | 110–140 | 薄膜适实验/快速响应,厚膜适工业/高负载 |
| 面阻(Cl⁻) | < 4 Ω·cm² | 5–9 Ω·cm² | 薄膜低电阻,厚膜选择性高 |
| 选择性 | >92% | 93–98% | 高离子选择性,抑制质子渗透 |
| 拉伸强度 (MPa) | >40 | 40–80 | 高机械强度,耐压耐流 |
| 延伸率 (%) | >15 | 15–40 | 保持一定柔韧性 |
| pH 稳定范围 | 1–14 | 0–14 | 适应强酸强碱环境 |
| 推荐工作温度 | 15–40°C | 15–40°C | 常温/中温运行 |
| 电渗析 (ED) | ✅ | ✅ | 薄膜快响应,高效离子传导 |
| 双极膜电渗析 (EDBM) | ✅ | ✅ | 厚膜更能承受交错 pH 应力 |
| 酸液浓缩 / 回收 | ✅ | ✅ | 厚膜适高浓度强酸或强碱 |
| 碱性燃料电池 / 电解 | ⚠ 适中 | ✅ 推荐 | 厚膜适高机械稳定和低溶剂交叉扩散 |
| 非水流动电池 | ⚠ 部分适用 | ✅ 推荐 | 厚膜耐化学稳定性强 |
| CO₂ 电化学还原 | ⚠ 需预处理 | ✅ 推荐 | 厚膜质子阻隔能力强 |
| 机械/化学特点 | 高柔韧性、易裁剪 | 高强度、耐连续运行 | 可根据系统负载和介质选择膜厚 |
✅ 总结建议
FAB-PK-75 (薄膜):快速响应、低电阻,适合实验室、小型系统或低流量条件。
FAB-PK-130 (厚膜):高负载、长期连续运行、强酸碱或有机电解质环境,高机械与化学稳定性。
高选择性 · 低电阻 · 高机械与化学稳定性
Fumasep FAD-55 与 FAD-PET-75 是高性能阴离子交换膜(AEM),前者为无增强薄膜,适合实验室及低负载应用;后者为 PET 增强膜,具备更高机械强度和耐酸性,适合工业流程和高机械应力工况。膜片以干态或湿态交付,可根据系统需求裁剪,广泛应用于酸性溶液扩散透析、废酸回收、电渗析辅助分离等。
| 参数 / 特性 | FAD-55 | FAD-PET-75 | 特点 / 应用 |
|---|---|---|---|
| 膜类型 | 阴离子交换膜 | 阴离子交换膜 | 高酸性传质能力,PET增强更耐机械应力 |
| 增强层 | 无 | PET | 增强膜耐工业机械负载 |
| 厚度 (μm) | 50–60 | 70–80 | 薄膜快速响应,厚膜耐压/耐化学 |
| 面阻 (Cl⁻) | 0.20–0.25 Ω·cm² | 0.25–0.50 Ω·cm² | 电阻低,离子传导良好 |
| 比电导率 | 25–30 mS/cm | 15–25 mS/cm | 高离子传输效率 |
| 选择性 | 85% | 91–95% | 抑制质子/副离子迁移 |
| 质子通量 | 8000–10000 μmol/min·cm² | 2000–5000 μmol/min·cm² | 薄膜快速传输,厚膜稳定 |
| 拉伸强度 | 24–26 MPa | 40–70 MPa | 薄膜柔韧,厚膜耐工业压力 |
| 延伸率 | >10% | 15–50% | 安装裁剪安全性 |
| 气泡点 (bar) | 2.5 | >3 | 厚膜耐液压更佳 |
| 吸水率 | 58% | 20–30% | 控制膨胀与尺寸变化 |
| 应用场景 | 实验室扩散透析、废酸回收 | 工业酸液回收、电渗析、辅助分离 | 选择膜厚和增强类型匹配应用负载 |
✅ 简要使用建议
干态储存:密封避光,可长期 (>12个月) 保存。
湿态储存:短期浸泡于 0.5–1.5% NaCl,可添加 Na₂SO₃ / NaN₃ 防生物污染。
预处理:使用前平整浸泡 0.5 M NaCl 溶液 24–72 小时,防止卷曲,提升交换性能。
操作注意:避免折叠、划伤或穿孔膜片;裁剪请用锋利工具,边缘光滑。
高选择性 · 低电阻 · 优异酸稳定性
Fumasep FAP-450 与 FAPQ-330 是德国 Fumatech 提供的未增强型氟化阴离子交换膜(AEM),适用于液流电池、燃料电池及其它电化学离子交换系统。FAP-450 膜厚适中,钒阻隔性好,适合酸性水系和非水体系液流电池;FAPQ-330 膜薄电阻低,耐强氧化剂环境,适用于电氯化、次氯酸盐发生器等工艺。
| 参数 / 特性 | FAP-450 | FAPQ-330 | 特点 / 推荐应用 |
|---|---|---|---|
| 膜类型 | 阴离子交换膜 | 阴离子交换膜 | 低电阻,高酸性传质 |
| 厚度(μm) | 45–55 | 25–35 | 薄膜导电快,厚膜钒阻隔优 |
| 增强层 | 无 | 无 | 灵活裁剪,适应实验及工业 |
| 背衬膜 | 单面 PET | 单面 PET | 方便操作,可剥离 |
| 面电阻 (0.5 M H₂SO₄) | 0.45–0.60 Ω·cm² | <0.35 Ω·cm² | 电导率高,低能耗 |
| 导电率 | 9–12 mS/cm | – | FAP-450适合非水体系 |
| 选择性 | 90–96% | >85% | 钒阻隔 / 抗氧化 |
| 质子透过速率 | 2500–4500 μmol·min⁻¹·cm⁻² | >5500 μmol·min⁻¹·cm⁻² | 控制副离子扩散 |
| 尺寸膨胀 | 10–12% | <8% | 高机械稳定性 |
| pH 稳定范围 | <4 | <4 | 不耐强碱 |
| 温度范围 | 室温–50°C | 室温–50°C | 一般实验/工业工况 |
推荐应用:
| 应用场景 | 推荐膜型号 | 说明 |
|---|---|---|
| 全钒液流电池(VRFB) | FAP-450 | 高钒阻隔,低交叉污染 |
| 电氯化 / 次氯酸盐发生器 | FAPQ-330 | 极强氧化稳定性,耐氯 |
| 有机溶剂液流电池 | FAP-450 | 可适配非水体系 |
| 高电导需求阴离子应用 | FAPQ-330 | 薄膜低电阻、快速离子传输 |
高选择性 · 低阻抗 · 稳定耐碱 · 多应用场景适配
Fumasep® FAS 系列膜基于烃类聚合物骨架设计,兼具优异化学稳定性、机械强度与离子传导性能。产品干膜出厂,附PET背衬膜,广泛应用于电渗析、脱盐、酸回收、碱性燃料电池、电解及CO₂还原等高性能电化学场景。使用前建议先进行纯水浸泡预处理。
| 型号 | 增强 | 厚度 (µm) | pH范围 | 面阻 (Ω·cm²) | 传导率 (mS·cm⁻¹) | 选择性 (%) | 延伸率 (%) | 推荐应用 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| FAS-30 | 否 | 25–35 | 1–14 | 0.3–0.6 | 3.0–7.0 | 92–96 | 30–60 | 电渗析、电解、碱性燃料电池 |
| FAS-50 | 否 | 45–55 | 1–14 | 0.6–1.5 | 3.0–8.0 | 92–96 | 15–60 | 电渗析、电解、碱性燃料电池 |
| FAS-PET-75 | 是 | 70–80 | 0–8 | 1.2–2.0 | 4.5–6.5 | 94–97 | 15–25 | 电渗析、酸回收 |
| FAS-PET-130 | 是 | 110–130 | 0–8 | 1.7–3.0 | 4.0–6.0 | 94–97 | 20–30 | 高强度酸回收、重负载电渗析 |
预处理建议:
碱性燃料电池/电解 → OH⁻形式,浸泡 0.5–1.0 M NaOH/KOH 24h
CO₂还原 → CO₃²⁻/HCO₃⁻形式,先碱洗后浸泡 48–72h
电渗析/脱盐 → Cl⁻/SO₄²⁻形式,浸泡 1–2 M 盐水 24–72h
酸回收 → SO₄²⁻形式,浸泡 1–2 M 盐水 24–72h
Sustainion® X37-50 系列是美国 Dioxide Materials 提供的高性能阴离子交换膜,专为电化学应用设计,具备优异的离子选择性、机械强度及耐碱性,广泛适用于水电解、CO₂ 电解及甲酸生产等实验与工业场景。
| 型号 | 厚度 (µm) | 增塑剂 / 支撑 | 激活条件 | 典型应用 | 特点 |
|---|---|---|---|---|---|
| Grade RT | 50 | 高浓度乙二醇 | 室温 1M KOH 12–72h,多次更换溶液 | 水电解、CO₂电解 | 通用型,机械稳定,灵活性高 |
| Grade 60 | 50 | 极低乙二醇 | 室温 1M KOH 12–72h,多次更换溶液 | 高温水电解,激活后 CO₂电解 | 脆性膜,需小心处理,适合低增塑剂需求 |
| Grade FA | 50 | 无 | 室温 1M KOH 12–72h,多次更换溶液 | CO₂ → 甲酸 | 优化甲酸产率,低交叉污染,室温高效 |
| Grade T | 50 | PTFE 支撑 | 强碱活化,室温 1M KOH 12–72h,多次更换溶液 | 水电解槽 | 高机械强度与耐用性,适合工业应用,不推荐 CO₂ 电解 |
预处理:所有膜需在 1M KOH 溶液中活化 12–72 小时,期间多次更换新鲜溶液以转化为氢氧化物形式。
操作注意:避免干裂、折叠或划伤,尤其是低增塑剂或脆性膜。
授权说明:在中国仅通过美国 Dioxide Materials 官方授权经销商(SCI Materials Hub)购买可保证质量与技术支持,未经授权渠道产品风险自负。
科学材料站作为 Versogen 官方代理,提供高性能 PiperION® 自支撑 AEM。该膜采用功能化聚(芳基哌啶)树脂,无机械增强材料(部分型号有 R 型机械加强),在强碱强酸 (pH 1–14) 条件下保持卓越离子导电性、机械强度和化学稳定性。适用于碱性燃料电池、碱性水电解、直接氨燃料电池及 CO₂ 电解等多种电化学应用。
| 型号 | 厚度 (µm) | 增强型 | 拉伸强度 (MPa) | 断裂伸长率 (%) | IEC (meq/g) | 电导率 (mS/cm, OH⁻, 80°C) | 典型应用 | 特点 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| A10R | 10 | 是 | >30 | >20 | ~2.35 | ~150 | 燃料电池 / 电解槽 | 机械增强型,耐用 |
| A13 | 13 | 否 | >30 | >20 | ~2.35 | ~150 | 燃料电池 / CO₂ 电解 | 薄膜高导电 |
| A15 | 15 | 否 | >30 | >20 | ~2.35 | ~150 | 燃料电池 / CO₂ 电解 | 薄膜通用型 |
| A15R | 15 | 是 | >30 | >20 | ~2.35 | ~150 | 燃料电池 / 电解槽 | 增强型,耐用性高 |
| A17 | 17 | 否 | >30 | >20 | ~2.35 | ~150 | 燃料电池 / CO₂ 电解 | 高离子传导 |
| A20 | 20 | 否 | >30 | >20 | ~2.35 | ~150 | 主流应用 | 薄膜,离子导电高 |
| A22R | 22 | 是 | >30 | >20 | ~2.35 | ~150 | 主流应用 | 机械增强型 |
| A25 | 25 | 否 | >30 | >20 | ~2.35 | ~150 | 电解槽 | 高 IEC,化学稳定 |
| A30 | 30 | 否 | >30 | >20 | ~2.35 | ~150 | 电解槽 | 薄膜耐碱性好 |
| A35 | 35 | 否 | >30 | >20 | ~2.35 | ~150 | 电解槽 | 高导电,耐久 |
| A40 | 40 | 否 | >50 | >100 | ~2.35 | ~150 | 主流应用 | 厚膜高强度,适用工业 |
| A60 | 60 | 否 | >50 | >100 | ~2.35 | ~150 | 主流应用 | 厚膜,工业级 |
| A65 | 65 | 否 | >50 | >100 | ~2.35 | ~150 | 工业应用 | 高 IEC & 高耐用性 |
| A70 | 70 | 否 | >50 | >100 | ~2.35 | ~150 | 工业应用 | 高稳定性 |
| A80 | 80 | 否 | >50 | >100 | ~2.35 | ~150 | 主流应用 | 高 IEC,工业级 |
碱性燃料电池 / 碱性电解槽
将膜置于 0.5 M NaOH 或 KOH 溶液中,室温浸泡 1 小时 → 换新溶液再浸泡 1 小时 → 用去离子水冲洗。
CO₂ 电解 / CO₂ 还原
碳酸氢盐电解液可直接使用。
碳酸盐电解液:0.1–0.5 M Na₂CO₃ 或 K₂CO₃ 溶液室温浸泡 12 小时 → 换新溶液再浸泡 12 小时 → 冲洗去除残留。
其他离子形式(Cl⁻ / SO₄²⁻)
0.1–0.5 M Cl⁻ / SO₄²⁻ 溶液浸泡 12–24 小时 → 用去离子水冲洗。
注意事项:避免膜干裂、折叠或划伤。仅通过 SCI Materials Hub 官方代理购买,保证质量与售后支持。
产品简介
NexIonic® NA 系列阴离子交换膜具备高离子导电性、强机械性能及出色化学稳定性,可在 80°C 下长期稳定工作。其优异的耐碱、耐氧化和高温性能,使其成为燃料电池、电解水制氢、CO₂还原及电化学合成等绿色能源系统的理想选择。
| 型号 | 厚度 (μm) | 拉伸强度 (MPa) | 断裂伸长率 (%) | 推荐应用 |
|---|---|---|---|---|
| NA20 | 20 | 20–100 | >50 | 燃料电池、CO₂还原 |
| NA50 | 50 | 30–100 | >60 | CO₂还原、AEM 电解水 |
| NA80 | 80 | 40–100 | >80 | AEM 电解水、电化学 |
| NA100 | 100 | 60–100 | >100 | AEM 电解水、电化学 |
高离子导率:80°C 下电导率 ≥125 mS/cm
强机械性能:高温高压下保持结构完整
化学稳定性:耐碱、抗氧化、适应苛刻工况
高离子交换容量:IEC ≥ 2 meq/g
广泛应用:碱性燃料电池、电解水制氢、CO₂ 转化系统
浸泡法:1 M KOH,室温 12 小时 → 转换为 OH⁻ 形式
原位法:直接在电解槽中活化
存储:冲洗后封存于超纯水中,避免空气与高温干燥
Fumasep® FBM-PK 是采用专利多层涂覆工艺制成的复合双极膜,结合阴离子层(AEL)和阳离子层(CEL),中间层可在约0.8 V 电压下将水分解为 H⁺ 和 OH⁻ 离子,实现高效水分解。膜由高分子水性聚合物制成,PK 织物增强,机械强度高、化学稳定性佳。适用于盐水分解、碱性水电解及各种电化学应用,且能在 pH 1–14 范围内长期稳定工作。
| 参数 | 数值 / 说明 |
|---|---|
| 膜类型 | 双极膜 (Bipolar Membrane) |
| 厚度 | 130–160 μm |
| 外观/颜色 | 透明 / 棕色 |
| 背衬膜 | 无 |
| 运输形式 | 湿膜(NaCl 溶液中) |
| 增强材料 | PK |
| 密度 | 15–17 mg/cm² |
| 阳离子层/阴离子层对离子 | Na / Cl |
| 最大工作温度 | 40 °C |
| 尺寸变化(水中,25°C) | 0 % |
| 水分解电压 (100 mA/cm²) | < 1.2 V |
| 水分解效率 (100 mA/cm²) | > 98 % |
| pH 稳定范围 | 1 – 14 |
| 典型应用 | 盐水分解、电化学水分解、电化学合成 |
高效水分解:电流密度 100 mA/cm² 下效率 >98%
低分解电压:< 1.2 V (100 mA/cm²)
优异机械性能:0.13–0.16 mm 薄膜仍具高强度
可承受高浓度碱液
可定制尺寸,标准 20×30 cm
膜必须在 反向偏置下使用,正向偏置会导致中间层起泡及不可逆损伤
高湿敏感:膜尺寸可能 ±0.5 cm,浸泡在去离子水可恢复平整
CEL 朝向阴极,AEL 朝向阳极
避免接触极端酸/碱及强氧化/还原剂
Celtec®-P 膜 (BASF):德国巴斯夫自 2005 年起生产的高温 PBI 膜,已预掺磷酸,可直接使用,适用于 120–180°C 高温燃料电池(HT-PEMFC)及高温电化学装置。耐 CO 毒化、机械稳定性高,寿命长(>20,000 小时),无需湿化,操作简便。
Celazole® PBI-55膜:美国制备的高分子量 PBI 膜(MW 60,000),厚度 55 μm,需用户自行磷酸掺杂,适用于 HT-PEMFC、液流电池、氢泵等高温电化学系统。耐温可达 300°C,高酸耐受性和机械强度优异,适合科研与工业定制应用。
| 项目 | BASF Celtec®-P | Celazole® PBI-55 |
|---|---|---|
| 产地 | 德国 | 美国 |
| 聚合物类型 | 聚苯并咪唑 (PBI) | 聚苯并咪唑 (PBI) |
| 分子量 | >60,000 (IV >4.5 dL/g) | 60,000 |
| 膜厚度 | 400 μm ± 40 μm | 55 μm |
| 预处理状态 | 工厂已掺磷酸,可直接使用 | 用户需自行磷酸掺杂 |
| 操作温度范围 | 120–180 °C | 连续 ≥150 °C,极限可达 300 °C |
| 机械性能 | 压缩率 20–25%,长期稳定 | 撕裂强度高(23°C: 1.47 lb/mil;300°C: 0.88 lb/mil) |
| 介电强度 | 未标注 | 1400 V/mil(50% RH),10200 V/mil(<1% RH) |
| 体积电阻率 | 未标注 | 10¹⁴ Ω·cm |
| 酸处理方式 | Sol-Gel 工艺工厂掺酸 | 用户磷酸浸泡(80–120°C,1–48 h) |
| 主要应用 | HT-PEMFC MEA、CHP、APU | HT-PEMFC、氢泵、液流电池、气体分离 |
| 湿度要求 | 无需加湿,可干气运行 | 同样适用于干气运行 |
| CO 容忍能力 | 极强,适用于重整氢 | 高酸条件下长期稳定 |
| 使用寿命 | >20,000 小时 | 高温高酸环境下长期稳定,性能优良 |
| 推荐用户 | 商业用户、即用型膜材需求 | 科研机构及工业用户,适合定制与工艺控制 |
✅ 总结
Celtec®-P:即用型、高温稳定、便捷耐用,适合商业化应用。
Celazole® PBI-55:高性能、耐温极限高、定制灵活,适合科研及工业定制场景。
高温耐腐蚀聚苯并咪唑(PBI)膜|科研与高端电化学专用
NEXIONIC® PBI-A25 / A35 是一款基于聚苯并咪唑(PBI)芳香族高分子材料制备的高性能功能膜,分子量约 40,000,兼具卓越的耐高温、耐腐蚀与机械强度性能。该膜在高温、强酸碱及复杂电化学环境中仍保持结构与性能稳定,适用于燃料电池、液流电池、电解系统及高端电气与功能涂层等对可靠性与安全性要求极高的应用场景。
| 项目 | 参数 |
|---|---|
| 产品型号 | PBI-A25 / PBI-A35 |
| 聚合物类型 | 聚苯并咪唑(PBI,均聚结构) |
| 平均分子量 | ≈ 40,000 |
| 标称厚度 | 25 μm(A25) / 35 μm(A35) |
| 厚度均匀性 | ±5% |
| 拉伸强度 | ≥ 100 MPa |
| 玻璃化温度(Tg) | ≈ 400 °C |
| 热分解温度 | > 500 °C |
| 化学稳定性 | 耐强酸、强碱及多种有机溶剂 |
| 溶解性 | DMAc 中溶解度 > 10% |
| 阻燃性能 | 本征阻燃 |
| 典型应用 | 燃料电池、液流电池、电解槽、功能涂层、电气绝缘、高温耐腐组件 |
MW 120,000|“材料之王”级极端环境解决方案
NEXIONIC® B 系列聚苯并咪唑(PBI)材料是一类以高分子量(MW≈120,000)芳香族 PBI 为核心的超高性能材料体系,涵盖树脂粉末、树脂溶液及功能膜产品。其分子主链刚性极强,兼具极端耐高温、耐腐蚀、阻燃与高机械强度特性,被广泛应用于燃料电池、电解制氢、液流电池、高温分离膜及航空航天等苛刻工况领域,是性能显著领先于 PEEK、PI 等传统工程塑料的顶级材料解决方案。
| 项目 | 典型参数 |
|---|---|
| 材料体系 | 聚苯并咪唑(PBI,芳香族高分子) |
| 标准分子量 | ≈ 120,000(支持定制 20,000–200,000+) |
| 玻璃化温度(Tg) | ≈ 427 °C |
| 热分解温度 | > 600 °C |
| 极限耐温 | 短时可达 ≈ 760 °C |
| 拉伸强度 | ≤ 174 MPa |
| 压缩强度 | ≤ 410 MPa |
| 体积电阻率 | > 10¹⁴ Ω·cm |
| 阻燃性能 | UL94 V-0,LOI ≈ 58 |
| 化学稳定性 | 耐强酸、强碱、氧化剂 |
| 膜材厚度 | 15–60 μm(可定制) |
| 树脂溶液 | 5–20 wt%,NMP / DMAc / DMSO / MSA |
| 典型应用 | HT-PEMFC、液流电池、电解制氢、高温分离膜、功能涂层 |
液流电池专用 · 非氟质子交换膜
SPEEK(磺化聚醚醚酮)膜是一种由 PEEK 主链经磺化改性制备的高性能非氟化质子交换膜,专为液流电池(Flow Batteries)等电化学体系设计。其分子结构中醚键、酮基与芳香环的有序排列,使膜材在电解质环境中表现出低溶胀、高机械强度与稳定的离子传导性能。相较于 Nafion® 等含氟膜,SPEEK 膜在特定 pH 条件下具有更优的尺寸稳定性与成本优势,尤其适用于对氟材料敏感的科研及工业应用。
| 项目 | 技术参数 |
|---|---|
| 材料类型 | 磺化聚醚醚酮(SPEEK,非氟膜) |
| 外观 | 无色透明 |
| 厚度(μm) | 25、50(可定制 15–200) |
| 磺化度(%) | 60(支持定制) |
| 离子电导率 | 14.5 mS·cm⁻¹ |
| 抗拉强度 | 24–28 MPa |
| 断裂伸长率 | 28–32 % |
| 化学稳定性 | 耐酸性、耐氧化性电解液 |
| 典型用途 | 液流电池质子交换膜、非氟体系替代 Nafion |
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Fueiceel® 碱性电解槽/电堆系列 |
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ChemXpert™ 贵金属氯化物与硝酸盐系列 |
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高性能PVDF粘结体系的双子星 —— Arkema HSV900 与 KYNAR FLEX® 2801-00 |
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