Vodonik, kao nosač energije nula ugljika s vrlo visokom gustoćom energije (140MJ-kg -1), sve više pridaje pažnju. 20% svjetskog smanjenja emisije CO2 može se postići izmjenom vodonika 2050. godine, a potrošnja vodika iznosit će 18% svjetskog tržišta energije, sa zelenim vodonik dobivenim elektrolizom izvora energije koji čine više od 80% ukupne ponude za energiju.
Trenutno je tehnologija glavne elektrolize za proizvodnju vodonika uključuju alkalnu vodu za vodu (alk), membranska elektroliza za membransku vodu (PEM), čvrsta oksidna elektroliza (SOEC) i membranska voda za membranu i anion (AEM). Među njima, kineska oprema za elektrolizu alkalne vode ima očite prednosti u pogledu velikih tehnoloških i niskih troškova za jednokratne i niske opreme, te je preferirana tehnološka ruta za velike proizvodne projekte vodonika. Sany vodonik, kao vodeći proizvođač elektrolizera u Kini, oslanja se na vodeću tehnologiju Tradicionalne građevinske mašine Sany, te ima širok spektar industrijskih alkalnih elektrolizera i PEM elektrolizera sa stabilnim performansama u samo dvije godine.
Za alkalnu elektrolizu, elektrodu i dijafragmu, kao ključne materijale, utiču na potrošnju energije elektrolizera. Stoga elektroda i dijafragma visokih performansi mogu efikasno smanjiti napon male komore, kako bi se postiglo poboljšanje efikasnosti elektrolize, smanjite potrošnju energije, povećajte proizvodnju plina i poboljšajte život elektrolizera. Sany vodonic Energy prepoznala je važnost osnovnih materijala već rana faza svog osnivanja, a brzo je postavila energetsku laboratoriju za energiju i 20MW kompletnu testnu test za optimizaciju ključnih materijala za elektrolizu.
Širok raspon elektroda
Alkalni elektrolizer ima nekoliko malih komora, od kojih svaka sadrži dvije elektrode, jednu katodu i jednu anodu, čiji je oblik općenito odgovara tome, i čije je kružno područje), a čije je kružno), i čije je cirkulorno), a čije se geometrijsko područje jednako učinkovito područje elektrolizera.
(Slika: Shema alkalne elektrolizera i elektroda)
Trenutno postoji širok spektar elektroda za proizvodnju vodonika iz alkalne elektrolizene vode dostupne na tržištu i u području istraživanja i razvoja:
Najbolji izvođači su elektrode od plemenitih metala (PT, PD, RU itd.) Koji su, prema teorijskim podacima (GIBBS besplatna energija hidrogena adsorpcija) najbliža optimalnoj katalitičkoj aktivnosti za vodovodičke oborine svih metalnih materijala. Italijanska kompanija Dinola koristi miješane prevlake od plemenitih metala kako bi napravio katalizator sa materijalom od supstrata kroz pirolitičku taložnu i drugim sredstvima, a na 9 {2}) i 2 V napon, i da se može dugoročno držati u radu, s samo stopom razgradnje iz performansi elektrode 0,5% godišnje. Te su elektrode pokazale eksperimentalno i na tržištu, međutim, sada su vrhunski materijali za katalizatore razgradnje vode, međutim, njihova široka primjena ozbiljno je ometana njihovim visokim troškovima i niskim kapacitetom za pohranu.
Za najnoviju laboratorijsko istraživanje elektroda, elektrode na bazi ugljika, elektrodepozicije, hidrotermalni premaz i druge elektrode sa preciznom strukturom, ali nekoliko novih materijala može udovoljiti složenosti i teško je umanjiti proces, visokim istraživanjem i razvojem novih Materijali i troškovi proizvodnje i drugi faktori. Mnogi procesi proizvodnje elektroda ograničeni su složenim i teškim procesima, visokim istraživačkim i razvoja i proizvodnim troškovima novih materijala i drugih faktora, čineći velikim proizvodnim proizvodnjom i primjenom.
Danas su ne-dragocjeni metal (NI, FE, MO, CO, itd.) Elektrode široko korišteni u velikim spremnicima za elektrolizu. Trenutno je većina elektrode koja se koristi u velikim alkalnim spremnicima za elektrolizu u Kini pripremljeni su procesom termičkog prskanja, koji se uglavnom zasnivaju na niklomnim mrežama, a elektrode koji se tretiraju sa prskanjem pod određenim malim komorskim naponom, koji realiziraju elektrode za malene komore.
Uz kontinuiranu optimizaciju performansi elektrode, potreba za dodatnom vrijednošću za novac zahtijeva povećanje broja i aktivnosti kataliznim aktivnim mjestima. Potrebno je provesti optimiziranje, poput upotrebe NI mreže kao podloge, poboljšanje parametara za prskanje, prskanje i proizvodnju raney nikl elektrode, tako da dodatno povećava svoje određene površine, tako da ima više web lokacija za sudjelovanje u reakcijama elektrolize u datom komorni napon, A performanse elektrode bit će dodatno poboljšani. Performanse elektrode bit će dodatno poboljšani.
(Slika: shema pripreme različitih alkalnih elektroda)
Sa širokim rasponom elektroda na tržištu, kako odabrati najbolje od najboljih?
Sany Hydrogen laboratorija i testno mjesto pružaju dovoljno podataka za odabir elektrode. Sany vodonic laboratorija procjenjuje performanse elektroda proizvoda u više dimenzija, poput potencijalnih, vezanja i stabilnosti i bira elektrode proizvode prema SANY-ovim standardima. U laboratorijskoj screening fazi proizvoda odličnih početnih performansi, ali lošu dugoročnu operativnu stabilnost ili jadnu vezu nije preferirana; Proizvodi sa srednjim početnim performansama, ali dobri dugoročni operativni performanse nisu slabo odabrani, a elektrode će se prikazivati u skladu sa sveobuhvatnom procjenom situacije proizvoda. Nakon toga, ekranirane elektrode testiraju se na rezervoaru, trčaju na elektrolizu testne testiranja Sany Hydrogen Changsha, a zatim se procijeni u više dimenzija u različitim radnim uvjetima kako bi se ponovo optimizirali elektrode, kako bi se postigla superiornost elektrode proizvoda sa činjenicama i podacima.
Vidjevši najmanje dijafragme
Za efikasan i pouzdan sistem elektrolize alkalne vode, pored vrlo aktivnog katalizatora, ne samo da igra ulogu odvajanja katode i anode, izbjegavajući miješanje vodonika i kisika, ali je i ključni materijal za osiguranje sigurnog rada. Idealni membranski materijali trebali bi imati dobru jonsku provodljivost, nisku otpornost, veliku barijeru za plin, tanku debljinu, visoku mehaničku čvrstoću i dugotrajnu izdržljivost u visokoj temperaturi i visokoj koncentraciji alkalne elektrolite.
Alkalna voda za vodu razvila se kroz 3 generacije azbestnog dijafragma, PPS dijafragma i kompozitne dijafragme.
Azbestna dijafragma je tradicionalna dijafragma alkalne elektrolizere, koja ima prednosti velike čvrstoće, otpornosti na koroziju, visoke temperaturne otpornosti i dobre hidrofilnosti, ali je eliminirano zbog karcinogenosti.
PPS diaphragm has excellent heat resistance, high mechanical strength, and excellent electrical properties, but due to poor hydrophilicity, large thickness (>500 μm) i velika veličina rupa, obično pokazuje visoku jonsku otpornost i propusnost, što rezultira visokom potrošnjom energije i lako međusobno povezivanje vodika i kiseonika, koji se mogu poboljšati modifikacijom površine i druge metode za poboljšanje njegove hidrofilnosti. Međutim, čak i ako se hidrofiličnost poboljšavaju spajanjem organskih hidrofilnih skupina na površini, još uvijek je teško u potpunosti riješiti probleme poput loših barijera za plin.
Treća generacija dijafragme presvučena je neorganskim funkcionalnim premazom na površini PPS tkanine, slično sendvičjskoj strukturi organsko-anorganske kompozitne dijafragme, što je postalo glavni smjer trenutne dijafragme. Neorganski funkcionalni premaz na površini kompozitne dijafragme ima jednoliku mikroporoznu strukturu, koja ne samo uvelike poboljšava hidrofilnost i zračnu barijeru, ali također smanjuje ioničku otpornost i debljinu dijafragme.
(Slika: Napon elektrolitičkog vode (4 ka / m2) za jednu elektrolitičku ćeliju s različitim dijafragmima)
Trenutno je u slučaju domaće i strane kompozitne komercijalizovane u slučaju elektrolizera, zasnivaće se na kompozitnoj dijafragmi, prema razvoju veće korozije, kao i veće jonske probojnosti smjera dijafragme, kako bi se učinkovito smanjila potrošnja energije, i istovremeno, poboljšati čistoću Vodonik plin što je više moguće.
Sany vodonic energija ima stroge standarde i procese za projekciju dijafragme baš poput elektroda. Za PPS dijafragmu koja se koristi u glavnoj primjeni kružnog elektrolizera, Sany vodonic Energy Lab ima više od 10 vrsta mogućnosti ispitivanja performansi, uključujući nepropusnost zraka, površinsko otpornost itd. Da bi sveobuhvatno procijenilo performanse PPS dijafragme. Nakon optimizacije, PPS proizvodi se zatim pokreću na elektrolizu, a podaci o ispitivanju performansi i stvarni podaci o pokretanju koriste se kao kriteriji za ocjenu za optimizaciju PPS proizvoda. Za kompozitne dijafragme, Sany vodikoška energija ima kvadratni elektrolizer koji se podudaraju. U pogledu kompozitne membranske sklonosti, u kombinaciji sa stvarnom upotrebom radnih uslova, pred jedinstvenim situacijom kompozitne dijafragme kao što su ne-abrazijska otpornost i očuvanje vlage, postavljaju se razni testovi, a sigurni su, pouzdani i jednostavni za rukovanje kompozitnim dijafragme.
Postojeća tehnologija proizvodnje vodona vode alkalne vode visoko je zrela, jednostavna i jeftina i već je primijenjena na velikoj mjeri na velike projekte proizvodnje vodonika u velikim razmjerima u tri sjeverne dijelove Kine kao i u drugim regijama. U budućnosti, i izgradnja novih elektroenergetskih sistema, hitna potreba za potrošnjom energije vjetra i potražnju za niskobujanim vodovonskim opskrbom u hemijskoj industriji, transportu i drugim poljima zahtijevaju da se zadrže elektrolizu sposobnim da se prilagođavaju fluktuirajućim napajanjem snage.
Međutim, trenutna industrijska tehnologija uglavnom ima kapacitet proizvodnje vodika jednog rezervoara kao cilj i stvara slična poboljšanja, dok su tehnološki napredak koji mogu poboljšati probleme niske gustoće trenutne gustine i loših dinamičnih performansi relativno ograničeni. Nova potražnja za zelenom električnom energijom za proizvodnju zelenog vodonika izložio je veće zahtjeve za ključne materijale alkalne tehnologije elektrolize za vodu. Elektrode i dijafragme i dijafragme alkalne vode postale su jedan od glavnih uputa za istraživanje i utjecaj na buduće industrijske primjene i u konačnici realiziraju male i primjenu materijala visoke performanse i ostvarivanje istinske vrijednosti za novac.
Sany vodonik ima jasno razumijevanje smjera izrade elektrolizera, koji u kombinaciji sa kontinuiranom optimizacijom elektroda i dijafragma na tržištu može donijeti vodeće proizvode elektrolizera u industriju vodonika.
U budućnosti će se say vodokon nastaviti na fokusiranju na "{3+1" tehnologiju okruglih rezervoara, trga rezervoara za PEM i BOP, te se kontinuirano poboljšava i jača sedam osnovnih kompetencija i razvoja, testiranja i verifikacije, procesa elektrotehnike, proces proizvodnje i dizajner za proizvodnju električne energije. U međuvremenu, Sany Vodonik se raduje produbljuje saradnjom sa kupcima industrije, dizajnerskim institutima, dobavljačima, istraživačkim institutima, industrijskim organizacijama itd.
Citiranje literature:
1. Premošćivanje laboratorijskih elektrokatalizatora sa industrijskim relevantnim alkalnim elektrolizovima vode
2. Studija o nekretninama dijafragme i anodnih materijala za proizvodnju vodonika iz alkalne elektrolitičke vode
