CN
EN
es 
ru 
Aug 31, 2023
В комплексной стратегии Китая по борьбе с изменением климата и содействию зеленой и низкоуглеродной трансформации цель 3060 представляет собой ключевое стратегическое решение, означающее официальную приверженность Китая глобальной углеродной нейтральности. В соответствии с целью 3060 Китай будет постепенно создавать более всеобъемлющую инфраструктуру производства и распределения экологически чистой энергии водорода, что будет способствовать достижению стратегической цели достижения углеродного пика. Производство водорода путем электролиза воды стало распространенным подходом к производству водорода в последние годы, и стабильность и эффективность напряжения электролитической ячейки играют ключевую роль в определении общей эффективности производства. На напряжение электролитической ячейки влияют не только факторы, связанные с конструкцией, но и множество внешних факторов.
Факторы влияющие на напряжение клеток электролиза
Структура мембраны:
Сопротивление и ионная проводимость мембраны зависят от ряда факторов, включая материал, толщину, пористость и свойства поверхности. Высококачественные мембранные материалы обладают низким сопротивлением, что способствует снижению напряжения ячейки.
Плотность тока:
По мере повышения плотности тока напряжение электролитической ячейки электролизера водорода обычно повышается по ряду причин, включая омическое сопротивление, сопротивление поляризации и тепловыделение.
Концентрация гидроксида калия:
Концентрация гидроксида калия напрямую влияет на проводимость электролита, что, в свою очередь, влияет на напряжение ячейки. В общем, концентрация гидроксида калия поддерживается на уровне приблизительно 30%, тогда как гидроксид натрия обычно используется при концентрации приблизительно 25%.
Расстояние между двумя электродами:
Расстояние между электродами значительное, путь миграции ионов длинный, и он восприимчив к влиянию сопротивления электролита, что приведет к повышенному напряжению внутри ячейки. Соответствующее расстояние может обеспечить равномерное распределение электрического поля; в противном случае это окажет неблагоприятное влияние на стабильность напряжения и его значение.
Объем циркуляции блеска:
Циркуляция щелочи служит для поддержания концентрации электролита вблизи поверхности электрода, тем самым оказывая влияние на напряжение ячейки. Кроме того, если объем циркуляции недостаточен, продукты будут накапливаться вблизи поверхности электрода, что приведет к затруднению контакта между электролитом и электродом. Это, в свою очередь, приведет к повышенному напряжению ячейки.
Температура:
Повышение температуры снижает вязкость электролита, ускоряет движение ионов, усиливает электропроводность, уменьшает энергию активации реакции электрода. Эти эффекты способствуют снижению напряжения ячейки. Однако чрезмерные температуры могут привести к дополнительным проблемам, требующим поддержания точного температурного диапазона.
Примеси в щелочи:
Участие щелочных примесей в реакции электрода или их загрязнение закупоривающей мембраны может привести к изменению пути реакции и проводимости, что впоследствии может привести к увеличению напряжения ячейки.
Электродные активные покрытия:
Электродно-активные покрытия, примером которых являются специфические катализаторы из драгоценных металлов, могут усиливать активацию электрода и одновременно уменьшать необходимое напряжение реакции.
Количество стартов и остановок:
Каждый запуск и выключение будут производить определенную степень поляризации на поверхности электрода. Эта поляризация будет постепенно накапливаться с увеличением количества запусков и остановок, что приведет к увеличению перенацеленного потенциала на поверхности электрода. Кроме того, частый запуск и выключение также могут повлиять на производительность мембраны.
