Elektrod Untuk Elektrolisis Air Beralkali Elektrolisis Pengeluaran Hidrogen - Prinsip, Bahan Dan Struktur

Elektrod Untuk Elektrolisis Air Beralkali Elektrolisis Pengeluaran Hidrogen - Prinsip, Bahan Dan Struktur

1. Prinsip tindakan elektrod

Pertama sekali, peranan elektromangkin dalam elektrolisis pengeluaran hidrogen adalah penting. Ia adalah tempat di mana tindak balas elektrokimia berlaku dan faktor asas yang menentukan kecekapan pengeluaran hidrogen elektrolisis pengeluaran hidrogen.

Secara teorinya, voltan elektrolisis air ialah 1.23 V dan voltan neutral haba ialah 1.48 V. Walau bagaimanapun, dalam peralatan berskala besar sebenar, voltan kebuk elektrolisis tunggal mencapai kira-kira 2 V. Di bawah keadaan operasi ketumpatan arus tinggi (yang arus operasi elektrolisis industri adalah kira-kira 3000-4000A), polarisasi elektrokimia katod dan anod menyumbang sebahagian besar.

2. Bahan dan struktur elektrod
Pada masa ini, terdapat banyak jenis pemangkin untuk elektrolisis air beralkali dari perspektif penyelidikan saintifik, termasuk pemangkin berasaskan logam berharga (Pt, Pd, Au, Ag dll.), mangkin berasaskan logam bukan berharga (Fe, Co, Ni dll. .), dan pemangkin berasaskan bukan logam (bahan karbon, dsb.).

Pada masa ini, kebanyakan pemangkin yang digunakan dalam sel elektrolitik besar adalah berasaskan Ni, mesh nikel tulen atau buih nikel atau pemangkin berasaskan Ni yang sangat aktif (nikel Raney, nikel sulfida teraktif, aloi NiMo atau NiAl teraktif, dsb.) yang disembur atas dasar ini.

Terdapat dua pemangkin dalam ruang elektrolitik, satu di katod dan satu di anod, diedarkan pada kedua-dua belah diafragma dan bersentuhan langsung dengan diafragma. Bentuknya secara amnya konsisten dengan bentuk sel elektrolitik (umumnya bulat), dan kawasan geometrinya adalah sama dengan kawasan berkesan sel elektrolitik.

Jaring Ni biasanya diperbuat daripada jaring dawai Ni 40-60 mesh dipotong menjadi bulatan, dan diameter wayar Ni adalah kira-kira 200um. Walaupun struktur jaringan dawai Ni adalah mudah, luas permukaannya jauh lebih besar daripada plat Ni. Apabila voltan sel yang sama digunakan, terdapat lebih banyak tapak untuk tindak balas elektrokimia, yang boleh menghasilkan arus yang lebih besar.

Dengan pembangunan berterusan pengeluaran hidrogen tenaga boleh diperbaharui industri, keperluan untuk peralatan elektrolisis berskala besar semakin tinggi dan lebih tinggi. Superposisi mudah sel akan menyebabkan panjang elektrolisis menjadi terlalu panjang, yang tidak sesuai untuk pemasangan dan pemasangan elektrolisis. Terdapat juga banyak masalah seperti tenggelam di tengah elektrolisis.

Oleh itu, ia adalah laluan yang boleh dilaksanakan untuk meningkatkan ketumpatan semasa dengan mengoptimumkan pemangkin. Mengikut undang-undang Faraday, jisim bahan yang mengalami perubahan kimia pada antara muka elektrod adalah berkadar dengan jumlah elektrik yang dihantar masuk. Kunci untuk meningkatkan ketumpatan arus adalah untuk meningkatkan kadar tindak balas elektrokimia pada permukaan mangkin di bawah sel tertentu. voltan, yang bergantung kepada dua aspek ciri pemangkin, iaitu bilangan tapak pemangkin dan aktiviti intrinsik tapak pemangkin.