氨是目前广泛使用的良好的制冷剂,具有价格低廉、压力适中、单位制冷量大、放热系数高以及流动阻力小等优点。几乎所有的食品加工的冷却设备都有用到氨,比如冷库、冰箱和空调等。氨气压缩机是空调制冷循环系统的核心部件,作为关键核心技术的压缩机技术,它的研发和创新具有举足轻重的作用。本研究提出了一种电化学式氨气压缩技术并进行了初步探究,将常压的氢气与氨气的混合气体用电化学的方法进行压缩,得到高压的氢气与氨气的混合气体,该压缩装置类似于质子交换膜燃料电池,核心结构为膜电极。选用Nafion(?)1n7(N117)膜为阳离子交换膜,并将N117膜进行铵化处理。通过交流阻抗法测试铵化处理后的N117膜的电导率,测试结果表明,在相同的湿度下NH4+型N117膜的电导率比H+型N117膜的电导率低3-4倍。以气体扩散层为催化层支撑体热压制备膜电极,其中膜电极阳极和阴极的铂催化剂载量均为0.4 mg/cm2,将膜电极组装成单电池。将单电池放入氨气压缩系统中,从电池的阳极端通入加湿的氨气与氢气的混合气体,二者中和反应生成的铵根离子在外加电压下通过N117膜从阳极传递到阴极,在阴极侧铵根离子与电子结合得到高压的氨气与氢气的混合气体。本研究通过考察在阳极入口处不同的进气比、温度、湿度以及外加电压等因素对电化学氨气压缩性能的影响来优化电化学压缩的条件。膜电极的活性面积为2cm×2cm,室温(25℃)下在进气口通入常压的氨气与氢气的混合气体,在进气比为2:1、外加电压为0.6 V以及气体的相对湿度为80%RH的条件下运行86 min,压缩出气体的压力可以达到886kPa。气相色谱分析表明阴极侧得到的压缩气体是由氨气与氢气组成,且氨气与氢气的比例为2:1。