標準水發生器原理SPE質子膜制氫原理

只允許水和質子（或稱水合質子，H3O+）穿過的膜。原理簡單說就是：水合質子同質子交換膜中的磺酸基結合，然后從一個磺酸基到另一個磺酸基，zui終到達另一邊。。H離子就是質子，實際上，質子能夠與微量水分子結合H3O+，浸透質子膜。
SPE質子膜的下方，就是陽極，陽極與水產生電解反應：2 H2O→4H++4e+ O2  可見在陽極，2個水分子電解成4個氫離子，一個氧分子和4個電子，電子不能穿透質子膜，只能通過外電路流動。
4個質子通過質子膜與陰極電子結合生成兩個氫原子： 4H++4e→ 2H2
標準水發生器SPE質子膜制氫的主要優點
1、在給定電流密度下效率高，因而能耗小、成本低。
2、較高的電流密度。電流密度zui高可達3A/cm2，小室電壓2.0V。一般電流密度為1A/cm2，小室電壓為1.9-2.0V，因而在相同產氣量下，體積小、重量輕。
3、由于電解質是鏈式聚合物、性能穩定，無腐蝕性液體存在，因而安全可靠、維修量小、使用壽命長。據報道，英*用的SPE電解槽已累計運行了15萬小時，也有報道稱SPE電解槽的使用壽命在20年以上。
4、電解質為非透氣性隔膜，能承受較大的壓差，從而簡化了壓差控制，啟動和停機迅速。SPE電解槽由于采用固體聚合物電解質，只對氫離子有單向導通作用，從根本上避免了氫氧通過隔膜混合，安全性好、氣體純度高(氫氣純度>99.99％，氧氣純度>99.99％)。