Водень, як нуль вуглецева енергетика з дуже високою щільністю енергії (140mj-kg -1), привертає все більше уваги . 20% зменшення викидів СО2 у світі може бути досягнуто через заміщення водню в 2050 році, а водневі водні вживають 18% енергетичного ринку, що отримують енергетику, що отримують енергію, що отримує енергію, що отримує енергетику, що отримує енергію, що отримує енергію, що отримує енергію, що отримує енергетику. ніж 80% від загальної подачі енергії водню .
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 Кращий технологічний маршрут для масштабних виробничих проектів водню . Sany водню, як провідного виробника електролізора в Китаї, покладається на провідну технологію традиційної будівельної техніки Сані, і має широкий спектр виробництва, визнаних в галузі, за два роки.}}}
For alkaline electrolyzer, electrode and diaphragm, as key materials, affect the energy consumption of the electrolyzer. Therefore, high-performance electrode and diaphragm can effectively reduce the voltage of the small chamber, so as to achieve the improvement of the electrolysis efficiency, reduce the power consumption, increase the gas production of a single tank, and improve the life of the Електролізер . енергія водню Sany визнала важливість основних матеріалів ще на ранній стадії його встановлення та швидко створила лабораторію енергії водню та 20 МВт повний майданчик для машин, щоб забезпечити підтримку даних для оптимізації ключових матеріалів для електролізора .}}
Широкий діапазон електродів
Лужний електролізер має кілька невеликих камер, кожна з яких містить два електроди, один катод і один анод, форма яких, як правило, відповідає формі електролізера (як правило, кругової) і чиї геометричної області дорівнює ефективній області електролізора .}
(Малюнок: Схематика лужного електролізера та електродів)
В даний час існує широкий спектр електродів для виробництва водню з лужної електроліцированої води, доступної на ринку та в галузі досліджень та розробок:
The best performers are electrodes made of precious metals (Pt, Pd, Ru, etc.), which, according to theoretical data (Gibbs free energy of hydrogen adsorption), are the closest to the optimal catalytic activity for hydrogen precipitation of all metallic materials. The Italian company Dinola uses mixed precious metal oxide coatings to make precious metal electrodes by Поєднання каталізатора з матеріалом підкладки за допомогою піролітичного осадження та інших засобів, а його оприлюднені дані показують, що щільність струму становить до 900 MA-CM -2 на лужному розчині 80 градусів і 2 В напруги, і що його можна тривати в експлуатації, при цьому швидкість деградації електродів лише 0.} 5% на рік на рік {}}}}}.} 5% на рік { # Доведено експериментально та на ринку, що вони зараз є передовими матеріалами для каталізаторів розкладання води, однак їх широке застосування серйозно перешкоджало їх високій вартості та низькою ємністю для зберігання.
Для останніх лабораторних досліджень електродів, включаючи електроди на основі вуглецю, нікель-пінопластові електроди, електроосадження, гідротермальне покриття та інші електроди з точною структурою та каталітичним управлінням ділянки, їх продуктивність часто набагато кращі, ніж звичайні промислові електроди, але мало нових матеріалів можуть відповідати стандартам у тесті стабільності, а також багато дослідницьких виробів, що розвиваються, є обмеженим складним складом та складним масштабом стабільності, а також багатого розвитку електродів, обмеженим складним складом та складним складом стабільності, а також до досвіду розвитку електродів, обмеженим у складності стабільності та важливим для стабільності. та виробничі витрати та інші фактори . Багато процесів виробництва електродів обмежені складними та складними у масштабних процесах, високими науково-дослідними та виробничими витратами нових матеріалів та іншими факторами, що робить масштабне виробництво та застосування важким .
На сьогоднішній день електроди, що використовуються у великих електролізах, . в даний час, більшість із електродів, підготовлених термічним електролізом, є електроди, що використовуються у великих масштабних лужних розпилювальних резервуарах, на основі нікелею нікелею, що підготуються за допомогою електролізуючих резервуарів для електролізу, в даний час широко використовуються у великих електролізах .. Каталізатори високої активності та електроди, оброблені обприскуванням, здатні показувати високу щільність струму під певною напругою невеликої камери, реалізуючи електроди значення для грошей .
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 Діяльність, що утворює пористу структуру каталізатора, щоб подальше збільшити свою питому поверхню, так що існує більше ділянок для участі в реакціях електролізу води при заданій напрузі камери, а продуктивність електрода буде додатково вдосконалена ., продуктивність електрода буде додатково вдосконалена .}}
(Малюнок: Схематика приготування різних лужних електродів)
З широким асортиментом електродних продуктів на ринку, як ви обираєте найкращі з найкращих?
Sany Hydrogen's Hydrogen Laboratory and Test Site provide sufficient data support for electrode selection. Sany Hydrogen Laboratory evaluates the performance of electrode products in multiple dimensions, such as potential, bonding and stability, and selects electrode products according to Sany's standards. In the laboratory screening stage, products with excellent initial performance but poor long-term operational stability or poor binding force are not preferred; products with medium initial performance but good long-term operational performance are not poorly selected, and the electrodes will be screened according to a comprehensive assessment of the product situation. After that, the screened electrodes will be tested on the tank, run on the electrolyzer of Sany Hydrogen Changsha test site, and then evaluated in multiple dimensions under various operating conditions to optimize the electrodes again, so as to achieve the superiority of the Електродні продукти з фактами та даними .
Побачивши найменші діафрагми
Ефективна та надійна система електролізу з лужної води, крім високоактивного каталізатора, діафрагма не тільки відіграє роль розділення катода та анода, уникаючи змішування водню та кисню, але й впливає на споживання енергії електролізора, і ключовий матеріал для забезпечення безпечної експлуатації . ідеальної ділянки дієфрагми, що має високу дію, має високу дію дієфрагму, належність високої ділянки дієфрагми, має високу дію діфрагмуму, належність високої ділянки дієфрагми, повинна мати високу дію діфрагмуму. бар'єр, тонка товщина, висока механічна міцність та довготривала довговічність у високій та високій концентрації лужного електроліту .
Електроліз лужної води розвивався через 3 покоління азбестової діафрагми, PPS Diafragm та композитної діафрагми .
Діафрагма азбесту - це традиційна лужна електролізерна діафрагма, яка має переваги високої міцності, корозійної стійкості, високої температурної стійкості та хорошої гідрофільності, але була усунена через канцерогенність .
PPS diaphragm has excellent heat resistance, high mechanical strength, and excellent electrical properties, but due to poor hydrophilicity, large thickness (>500 мкм) і великий розмір через отвір, як правило, виявляє високу іонну резистентність та проникність, що призводить до високого споживання енергії та легкого взаємозв'язку водню та кисню, що може бути покращено шляхом поверхневої модифікації та інших методів поліпшення його гідрофільності ., однак Поганий газовий бар'єр .
Третє покоління діафрагми покрита неорганічним функціональним покриттям на поверхні тканини PPS, подібною до бутерброду структури органічної інорганічної композитної діафрагми, яка стала основним напрямком поточного діафрагми дослідження . Неорганічне функціональне покриття, яке не є утисною, що не має великої структури. Гідрофільність та повітряний бар'єр, але також знижує іонний опір і товщину діафрагми .
(Малюнок: Електролітична напруга води (4 ка/м2) для однієї електролітичної клітини з різними діафрагмами)
At present, domestic and foreign composite diaphragm has been successfully commercialized in the electrolyzer case, the future of the diaphragm materials will be based on the composite diaphragm, towards the development of higher corrosion resistance, to prevent hydrogen and oxygen cross-penetration, as well as a higher ionic conductivity of the diaphragm direction, in order to effectively reduce the energy consumption, and at the same time, to improve the Чистота водневого газу якомога більше .
Sany воднева енергія має суворі стандарти та процеси для скринінгу діафрагм, як і електроди . для діафрагми PPS, що використовуються в основному застосуванні кругового електролізора, SANY водню енергії має більше 10 видів тестування продуктивності, включаючи жорсткість повітря, поверхневу стійкість тощо. Діафрагма . Після оптимізації продукти PPS потім запускаються на електролізері, а дані тестування продуктивності та фактичні запущені дані використовуються як критерії оцінювання для оптимізації продуктів PPS . для композитних діафрагм, Sany Hydrone Energy має квадратну продукцію Electrolyzer, щоб відповідати.} acement of Composite diaph -diaph inection inection restengegin -inference refonginegineginegingeng inectiongengineginegineginegingegin -refengeginegineginegineginegineginegineginegineg, що не відповідає накопичуванню. Використання умов праці в умовах унікальної ситуації композитної діафрагми, такої як стійкість до абразазії та збереження вологи, встановлюються різноманітні тести та безпечні, надійні та прості в експлуатації композитних продуктів діафрагми переважають .
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 та інші поля потребуватимуть електролізних резервуарів, здатних адаптуватися до коливання живлення живлення вітру .
However, the current industrial technology mainly pursues the hydrogen production capacity of a single tank as the goal and makes similar improvements, while the technological advances that can improve the problems of low current density and poor dynamic performance are relatively limited. The new demand for green electricity to produce green hydrogen has put forward higher requirements for the key materials of alkaline water electrolysis technology. Alkaline water electrolysis electrodes and Діафрагми стали одним з головних напрямків досліджень та впливу на майбутні промислові програми, і в кінцевому рахунку реалізуючи недорогі та високоефективні матеріали та застосування, і реалізуючи справжню цінність грошей .
Сані водень чітко розуміє напрямок розвитку електролізера, який у поєднанні з безперервною оптимізацією електродів та продуктів діафрагми на ринку може принести провідні продукти електролізатора до енергетичної галузі водню .}}}}
В майбутньому Sany водню продовжуватимуть зосереджуватись на технологічному маршруті "3+1" в галузі круглого резервуара, квадратного резервуара, танка PEM та BOP, а також постійно вдосконалювати та зміцнювати сім основних компетенцій інтегрованого дизайну, досліджень матеріалів, розробки, моделювання та аналізу, тестування та перевірки, електричного контролю, виробничого процесу та дизайну безпеки водню, що займається безпеку, з.}. Інститути, постачальники, науково-дослідні інститути, галузеві організації тощо ., щоб шукати високоякісної розробки енергетичного обладнання водню та внести сили Сані та рішення Сані, щоб реалізувати мету "подвійного вуглецю" .
Посилання на літературу:
1. Бриджування лабораторних електрокаталізаторів з промислово актуальними лужними водними електролізерами
2. Вивчення властивостей діафрагми та анодних матеріалів для виробництва водню з лужної електролітичної води
