El hidrógeno, como portador de energía de carbono cero con una densidad de energía muy alta (140mj-kg -1), está ganando más y más atención . 20% de la reducción de emisiones de CO2 del mundo, se puede lograr a través de la sustitución de hidrógeno en 2050, y el consumo de la energía de hidrógeno cuentas el 18% del mercado mundial del mercado, con el hidrógeno verde obtenido por el electrol Energía de la energía de la energía. El 80% del suministro total de energía de hidrógeno .
Currently, mainstream electrolysis technologies for hydrogen production include alkaline water electrolysis (ALK), proton exchange membrane water electrolysis (PEM ), solid oxide water electrolysis (SOEC) and anion exchange membrane water electrolysis (AEM). Among them, China's alkaline water electrolysis equipment has obvious advantages in terms of large-scale single-tank and low equipment costs, and is the Ruta de tecnología preferida para proyectos de producción de hidrógeno a gran escala . Sany Hydrogen, como fabricante líder de electrolizos en China, depende de la tecnología líder de la maquinaria de construcción tradicional de Sany, y tiene una amplia gama de productos electrolizos alcalinos y electrolizos de PEM reconocidos en la industria con solo dos años.}}}}}}}}}}}
Para el electrolizador alcalino, el electrodo y el diafragma, como materiales clave, afectan el consumo de energía del electrolyzer ., por lo tanto, el electrodo de alto rendimiento y el diafragma pueden reducir efectivamente el voltaje de la cámara pequeña, para lograr la mejora de la eficiencia de electrolisis, reducir el consumo de energía, aumentar la producción de un solo tanque y mejorar la vida de la vida de la vida de la vida de la vida de la vida. Electrolyzer . sany hidrógeno Energy ha reconocido la importancia de los materiales centrales ya en la etapa temprana de su establecimiento, y establece rápidamente un laboratorio de energía de hidrógeno y un sitio de prueba de máquina completo de 20MW para proporcionar soporte de datos para la optimización de materiales clave para el electrolyzer .}
Amplia gama de electrodos
El electrolizador alcalino tiene varias cámaras pequeñas, cada una de las cuales contiene dos electrodos, un cátodo y un ánodo, cuya forma generalmente corresponde a la del electrolizado (generalmente circular), y cuya área geométrica es igual al área efectiva del electrolizador .
(Figura: Esquema del electrolizador alcalino y electrodos)
Actualmente, hay una amplia gama de electrodos para la producción de hidrógeno a partir de agua electrolizada alcalina disponible en el mercado y en el campo de la investigación y el desarrollo:
Los mejores artistas son electrodos hechos de metales preciosos (PT, PD, RU, etc. .), que, de acuerdo con los datos teóricos (Gibbs Free Energy of Hydrogen Adsortion), están más cerca de la actividad de metal de metal de metal metálico más cercano a la actividad de metal de metal metálico óptimo. Combinando el catalizador con el material del sustrato a través de la deposición pirolítica y otros medios, y sus datos publicitados muestran que la densidad actual es de hasta 900 mA-CM -2 a 80 grados de solución alcalina y voltaje de 2 V, y que puede mantenerse en operación durante un tiempo largo, con una tasa de degradación de rendimiento de electrodo de solo 0 {}}}} se ha demostrado experimentalmente y en el mercado que ahora son materiales de vanguardia para los catalizadores de descomposición de agua, sin embargo, su amplia aplicación se ha visto seriamente obstaculizada por su alto costo y baja capacidad de almacenamiento.
Para la última investigación de laboratorio sobre electrodos, incluidos electrodos a base de carbono, electrodos de crecimiento de espuma de níquel, electrodeposición, recubrimiento hidrotérmico y otros electrodos con estructura precisa y control catalítico del sitio, su rendimiento a menudo es mucho mejor que los electrodos industriales ordinarios, pero pocos materiales nuevos pueden cumplir con los estándares de los estándares, y muchos materiales altos en el proceso de los materiales y el proceso de los materiales altos en el proceso de los materiales, el proceso de los materiales y el proceso de los materiales de la altura, y el proceso de los materiales es limitado de los materiales y el proceso. y los costos de producción y otros factores . Muchos procesos de fabricación de electrodos están limitados por procesos complejos y difíciles de escala, altos costos de I + D y producción de nuevos materiales y otros factores, lo que dificulta la producción y aplicación a gran escala .
Hoy en día, los electrodos de metal no precioso (Ni, Fe, Mo, CO, etc. .}) se usan ampliamente en grandes tanques de electrólisis . en la actualidad, la mayoría de los electrodos utilizados en los tanques de electrólisis alcalina a gran escala en China en China se preparan níquel de níquel preparados por el proceso de rociado del thermal, que se basa en el proceso de rociamiento de los mesh de níquel de níquel, y se basa en el proceso de mesh de níquel, y se contagia con el proceso de mesh de níquel con el mesh de níquel, y se basan en el mesh de níquel con el proceso de níquel. Los electrodos de catalizador de alta actividad, y los electrodos tratados con tratamiento con pulverización pueden mostrar una alta densidad de corriente bajo un cierto voltaje de cámara pequeña, realizando los electrodos de valor por dinero .
With the continuous optimization of electrode performance, the need to go further to accomplish value for money requires increasing the number and activity of catalytically active sites. Optimization needs to be carried out on a more microscopic scale, such as using Ni mesh as the substrate, improving the spraying process parameters or formulations, spraying and manufacturing Raney nickel electrodes with a larger specific surface area or catalyst electrodes with multiple activities, Formando una estructura porosa del catalizador, para aumentar aún más su área de superficie específica, de modo que hay más sitios para participar en las reacciones de electrólisis de agua en un voltaje de cámara dado, y el rendimiento del electrodo mejorará aún más . el rendimiento del electrodo mejorará más .}
(Figura: Esquema de la preparación de varios electrodos alcalinos)
Con una amplia gama de productos de electrodos en el mercado, ¿cómo elige lo mejor de los mejores?
El laboratorio de hidrógeno y el sitio de prueba de Sany Hydrogen proporcionan un soporte de datos suficiente para la selección de electrodos . El laboratorio de hidrógeno de Sany evalúa el rendimiento de los productos de electrodos en múltiples dimensiones, como potencial, unión y estabilidad, y selecciona productos de electrodo de acuerdo con los estándares de Sany .} en la etapa de detección de laboratorio, productos con excelente desempeño inicial de bajo nivel de nivel a largo plazo, la fuerza de unión a largo plazo no es la fuerza de unión a largo plazo; Los productos con rendimiento inicial medio, pero un buen rendimiento operativo a largo plazo no se seleccionan mal, y los electrodos se seleccionarán de acuerdo con una evaluación integral de la situación del producto . después de eso, los electrodos seleccionados se probarán en el tanque en el tanque en el electrodizador Electrolizador Productos de electrodo con los hechos y los datos .
Viendo el más pequeño de los diafragmas
Para un sistema de electrólisis de agua alcalina eficiente y confiable, además de un catalizador altamente activo, el diafragma no solo desempeña el papel de separar el cátodo y el ánodo, evitando la mezcla de hidrógeno y oxígeno, sino que también afecta el consumo de energía del electrolizado, y es un material clave para garantizar un funcionamiento seguro {}}} Los materiales ideales del diafragma deberían tener un buen consumo de electrolizado, el conducto de gaseoso, el conducto de gimnasio, el diáfagas de alto resistencia, el diáfagm, debe tener un buen resistencia, el conducto de gaseoso, el conducto de gimnasio, debe tener un buen resistencia, los materiales de alta resistencia, el diáfagm, debe tener un buen resistencia, el conducto de gaseoso, debe tener un buen resistencia, los materiales de la conducta de gimnasio, deberían tener un buen resistencia, el conductividad de la alta resistencia, debe tener un buen resistencia, el conducto de la alta resistencia, debe tener un buen resistencia. barrera, espesor delgado, alta resistencia mecánica y durabilidad a largo plazo en electrolito alcalino de alta temperatura y alta concentración .
La electrólisis de agua alcalina se ha desarrollado a través de 3 generaciones de diafragma de asbesto, diafragma PPS y diafragma compuesto .
El diafragma del asbesto es el diafragma tradicional de electrolizador alcalino, que tiene las ventajas de alta resistencia, resistencia a la corrosión, alta resistencia a la temperatura y buena hidrofilia, pero se ha eliminado debido a la carcinogenicidad .
PPS diaphragm has excellent heat resistance, high mechanical strength, and excellent electrical properties, but due to poor hydrophilicity, large thickness (>500 μm) y un gran tamaño de orificio a través, generalmente exhibe una alta resistencia iónica y permeabilidad, lo que resulta en un alto consumo de energía y una fácil interconjugación de hidrógeno y oxígeno, lo que puede mejorarse mediante la modificación de la superficie y otros métodos para mejorar su hidrofilicidad ., incluso si los problemas de la hidrofilicidad se resuelven completamente a los problemas de la superficie de la superficie de la superficie de la superficie. barrera .
The third generation of diaphragm is coated with inorganic functional coating on the surface of PPS fabric, similar to the sandwich structure of organic-inorganic composite diaphragm, which has become the main direction of the current diaphragm research. The inorganic functional coating on the surface of the composite diaphragm has a uniform microporous structure, which not only greatly improves the hydrophilicity and Barrera de aire, pero también reduce la resistencia iónica y el grosor del diafragma .
(Figura: voltaje de agua electrolítica (4 ka/m2) para una sola célula electrolítica con diferentes diafragmas)
En la actualidad, el diafragma compuesto doméstico y extranjero se ha comercializado con éxito en el caso de electrolizado, el futuro de los materiales de diafragma se basará en el diafragma compuesto, hacia el desarrollo de una mayor resistencia a la corrosión, para evitar la penetración cruzada de hidrógeno y oxígeno, como una mayor prenilidad iónica de la conductividad de la misma conductividad de la misma dirección de la misma dirección, y al mismo tiempo, y al mismo tiempo, y al mismo tiempo, y al mismo tiempo, y al mismo tiempo, y al mismo tiempo, y al mismo tiempo, y al mismo tiempo, y al mismo tiempo, y al mismo tiempo, y al mismo tiempo, y al mismo tiempo, y al mismo tiempo, y al mismo tiempo, y al mismo tiempo, y al mismo tiempo, y al mismo tiempo, y al mismo tiempo, y al mismo tiempo, y al mismo tiempo, y al mismo tiempo, y al mismo tiempo, y al mismo tiempo, y al mismo tiempo, y al mismo tiempo, y al mismo tiempo, y al mismo tiempo. Gas de hidrógeno tanto como sea posible .
Sany hidrógeno energía tiene estándares y procesos estrictos para la detección de diafragmas al igual que los electrodos . para el diafragma de PPS utilizado en la aplicación general de electrolizador circular, sany hidrógeno en energía laboratorio tiene más de 10 tipos de capacidades de prueba de rendimiento, incluida la resistencia a la superficie, etc. etc {}}, con el rendimiento de los pps de los pps de los pps de la superficie, etc., etc. diafragma . Después de la optimización, los productos PPS se ejecutan en el electrolyzer, y los datos de prueba de rendimiento y los datos de ejecución reales se utilizan como criterios de evaluación para optimizar los productos PPS . Para los diafragmas compuestos de la transmisión, el uso de productos de electrolyzer cuadrados con los productos de electrolyzer reales a los productos de preferencia de trabajo. Las condiciones, frente a la situación única del diafragma compuesto, como la resistencia no a la abrasión y la preservación de la humedad, se establecen una variedad de pruebas, y se prefieren los productos de diafragma compuestos seguros, confiables y fáciles de operar .
The existing alkaline water electrolysis hydrogen production technology is highly mature, simple and low-cost, and has already been applied on a large scale to large-scale electrolysis hydrogen production projects in the three northern parts of China as well as in other regions. In the future, both the construction of new power systems, the urgent need for large-scale wind power consumption capacity, and the demand for low-cost green hydrogen supply in the chemical industry, transportation and other Los campos requerirán tanques de electrólisis capaces de adaptarse a la fuente de alimentación fluctuante de la energía eólica .
Sin embargo, la tecnología industrial actual persigue principalmente la capacidad de producción de hidrógeno de un solo tanque como objetivo y realiza mejoras similares, mientras que los avances tecnológicos que pueden mejorar los problemas de baja densidad de corriente y un bajo rendimiento dinámico de un rendimiento dinámico son relativamente limitados . La nueva demanda de electricidad verde para producir hidrógeno verde ha presentado requisitos más altos para los materiales clave de los materiales clave de la tecnología de electrolínesis de agua alkalina .} Alkaline Electroodys Electroodyes y el electroodio de la electroodia de alkalina y el electroodio de la tecnología de electrolínesis alkalina .}}} Alkaline Electroodeodes Alkaline Electloodes y los materiales clave de la tecnología de electrolínesis.}}}} Los diafragmas se han convertido en una de las principales direcciones para la investigación e influyendo en las futuras aplicaciones industriales, y en última instancia, realizando la producción y aplicación de material de bajo costo y alto rendimiento, y realizando una verdadera relación calidad-precio .
Sany Hydrogen tiene una clara comprensión de la dirección del desarrollo de electrolizos, que, combinado con la optimización continua de electrodos y productos de diafragma en el mercado, puede llevar productos de electrolizador líderes a la industria de la energía de hidrógeno .
In the future, Sany Hydrogen will continue to focus on the "3+1" technology route of round tank, square tank, PEM tank and BOP, and continuously improve and strengthen the seven core competencies of integrated design, material research and development, simulation and analysis, test and verification, electrical control, manufacturing process and hydrogen safety design. Meanwhile, Sany Hydrogen looks forward to deepening cooperation with industry customers, design Institutos, proveedores, Institutos de Investigación, Organizaciones de la Industria, etc. ., para buscar el desarrollo de alta calidad de equipos de energía de hidrógeno y contribuir con el poder de Sany y las soluciones de Sany para realizar el objetivo de "doble carbono" .
Citando literatura:
1. puentes electrocatalizadores de laboratorio con electrolizeros de agua alcalina industrialmente relevante
2. Estudio sobre las propiedades del diafragma y los materiales de ánodo para la producción de hidrógeno a partir de agua electrolítica alcalina
