水解制氢设备利用固体高分子电解质技术

2016-03-243434人浏览

大家在使用水电解制氢设备的过程中,都发现使用液体作为电解质的电解槽的水电解制氢设备不但工作效率低下,而且还不容易移动,在使用的过程中,经常有问题,需要维修,由于出现各种问题,水电解制氢设备的研究人员不断寻找新的电解质来替代液体电解质,其中使用一种叫质子交换膜的聚合物电解质今日了研究人员的眼睛。这种水电解制氢设备是采用采用固态Nafion全氟磺酸膜作为电解质的电解槽。

水电解制氢设备的电极是采用具有高催化性能的贵金属或其氧化物,它们是以粉末形态覆盖在电极的表面上,利用了一种叫Teflon黏合技术把这些粉末压在了Nafion膜的两面,利用这些稳定的膜和电极形成了一个稳定的结合体。

水电解制氢设备的电解槽材料

水电解制氢设备的金属电极是氧析出反应,这个反应不是氧还原反应的逆过程

金属电极上氧析出反应不是氧还原反应的逆过程。氧析出反应在较正的电位区进行,此时金属电极上常会有氧化物生长的过程。通常使用的阳极材料是Pt、Ir、Ru及它们的二元或三元合金,掺入一些过渡金属,如Ru、RuO2对于氧析出的活性最高。Ir、Ru金属及其氧化物具有较低的过电位,是研究

最多的阳极催化剂,由于Ir、

Ru金属具有不稳定性,大多数通过热氧化法制得,以氧化物形式存在[22]。根据一些研究发现,几种氧电极对水电解性能影响

从大到小的次序是:

RuO2(400℃热解)-RuO2(600℃热解) – Ir-Ru混合物 – IrO2(200℃热解)

- Ir-Pt 混合物-Ir黑-Ir2O3-Rh2O3-Pt 黑。从稳定性来看,热解的RuO2,在400 h之前性能比较稳定,此后迅速下降。Ir-Ru混合物和Ir-Pt混合物催化性能随时间略有下降,而以IrO2作阳极的电池电压在1.54~1.55 V保持恒定。

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