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수소 생산을 위한 물 전기분해용 티타늄 전극

Nov 25, 2022

수소 생산을 위한 물 전기분해용 티타늄 전극


물 전기 분해 수소 생산 산업은 오랜 역사를 가지고 있으며 전해 전지는 일반적으로 필터 프레스 유형 바이폴라 구조 또는 박스형 모노폴 구조를 채택합니다.


물의 전기 분해는 물에 직류를 통과시켜 수소와 산소를 생성하는 것입니다. 연료 전지는 수소를 연료로 사용합니다. 환경을 최적화하고 오염을 줄이기 위해 수소는 미래에 자동차의 에너지로 사용될 것입니다. 물 전기분해는 물에서 수소를 만드는 유일한 산업적 방법입니다.


물 전기분해에서는 음극에서 산소가 방출되고 동시에 양극에서 산소가 방출됩니다. 반응 방정식은 다음과 같습니다.


H2O——(전기분해) H2 + (1/2 )O2


전해 전지 전압에서 양극 과전압과 음극 과전압이 큰 비율을 차지합니다. 과전위의 크기는 사용된 전극 재료와 많은 관련이 있습니다.


물 전기분해의 전해조는 기본적으로 양극, 음극, 전해질 및 격막의 4가지 요소로 구성됩니다. 전압 손실은 전극 재료와 전해질의 조합에 따라 크게 달라집니다.


일반적인 수전해조에서 전해액은 20-30% KOH 또는 NaOH 수용액을 사용하며 작동온도는 50-70도이다. 불용성 양극에는 니켈 도금 강판을 사용하고 음극에는 탄소강을 사용합니다. 수소 과전압을 줄이기 위해 다양한 표면 처리 방법이 고려되었습니다. 황 함유 니켈 전기 도금은 일본에서 널리 사용됩니다. 일반적인 수용액에 NaCNS를 첨가하면 황 함유 흑회색 니켈 도금을 얻을 수 있습니다. 탄소강에 비해 수소 과전압은 250-300mv 낮습니다. 니켈 도금 강판과 비교하여 산소 과전압도 약 100mv 낮습니다.


일본은 양성자 전도체용 고체 전해질로 불소수지 기반 이온 교환막을 사용할 수 있는 고체 고분자 물 전기분해 공정을 개발했습니다. 고체 고분자 전해질의 얇아짐으로 인해 전해질 저항이 감소하여 높은 전류 밀도에서 전기 분해 작업에 유리합니다.


고체산화물 전해질을 사용하면 수증기를 이용한 고온 수전해 공정 적용이 가능하다. 이 과정의 이론적인 분해 전압은 작아서 전기 에너지의 양을 줄여야 하고 특히 전기분해 반응의 저항인 과전압을 줄여야 한다. 가장 높은 셀 전압과 가장 낮은 셀 전압에서 전기 분해를 수행하는 전기 분해 방법.


알칼리 수전해에서는 전극에 니켈도금강, 같은 형상의 니켈 또는 니켈도금 저탄소강, 음극에 연강을 사용한다. 새로운 양극 소재로는 표면적이 큰 다공성 니켈 전극이 시도되어야 한다.


고체고분자형 수전해에서는 강산성 전해질을 사용하기 때문에 전극재료가 산부식에 강해야 하므로 니켈, 철 등 저렴한 재료를 사용할 수 없고 고가의 백금족 금속 재료를 사용해야 한다.


백금-이리듐-코팅 티타늄 전극, 표준 모델 제품은 1000(L/h)의 급수 용량을 가지고 있어 경제적이고 실용적이며 첨단 기술, 성숙한 기술, 신뢰성으로 대다수 고객의 호감을 얻었습니다. 품질과 합리적인 가격. 제품은 고객의 실제 요구에 따라 사용자 정의할 수 있습니다.


백금은 1772도의 녹는점, 3827±100도의 끓는점, 21.45g/cm3(20도)의 밀도, 부드럽고 좋은 연성과 열 전도성 및 전기 전도성을 가진 은백색 광택 금속입니다. 스펀지 백금은 비표면적이 크고 가스(특히 수소, 산소 및 일산화탄소)에 대한 강력한 흡수 능력을 가진 회색 스펀지 모양의 물질입니다. 분말 백금 블랙은 많은 양의 수소를 흡수할 수 있습니다. 백금의 화학적 특성은 비활성이며 공기 및 습한 환경에서 안정적입니다. 450도 이하로 가열하면 표면에 이산화백금막이 형성되어 고온에서 황, 인 및 할로겐과 반응할 수 있습니다. 백금은 염산, 황산, 질산 및 알칼리 용액에는 녹지 않지만 왕수 및 용융 알칼리에는 용해됩니다. 백금의 산화 상태는 플러스 2, 플러스 3, 플러스 4, 플러스 5, 플러스 6입니다. [Pt(NH3)2]Cl2, K[Pt(NH3)Cl5]와 같은 배위 화합물을 형성하기 쉽습니다. 백금 및 그 합금은 고온에서 산화 및 부식에 강하며 도가니, 증발 접시, 전극, 노즐, 반응기 등을 만드는 데 사용됩니다. 백금 및 백금-로듐 합금은 고온로에서 용광로 와이어 및 열전대로 사용됩니다. 야금, 유리 및 세라믹 산업. 백금은 또한 보석을 만드는 데 사용됩니다.


Baoji JM-TITANIUM - 전문 양극 설계 및 제조업체




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