電鍍鎳鐵合金電極助力電解水制氫技術(shù)
作者： 本站 來源： 本站 時(shí)間：2023年12月01日 字體：[大中小]
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電鍍鎳鐵合金電極是一種新型電極，可以低成本、高效率地電解水，有望用于大規(guī)模生產(chǎn)清潔燃料——?dú)錃?。該技術(shù)采用了一種價(jià)格低廉不需要貴金屬有特殊涂層的多孔金屬材料，能使電解水產(chǎn)生的氧氣氣泡快速逸散，從而提高制取效率。
據(jù)報(bào)道，鐵鎳合金電極是迄今在堿性電解質(zhì)中產(chǎn)氧效率最高的電極。它使用鎳和鐵為原料，成本低廉、容易制造，不像其他電解水技術(shù)那樣需要用珍貴的稀有金屬作為催化劑和電極材料。
該電極具有豐富的孔結(jié)構(gòu)和較高的比表面積,其OER催化活性超過了許多前人報(bào)道的鎳鐵基催化劑。Fe含量對(duì)多孔鎳鐵合金電極的本征催化活性有影響,當(dāng)Fe摩爾分?jǐn)?shù)達(dá)到15%時(shí),催化活性最高。Ni0.85Fe0.15-180-3在工業(yè)水電解條件下有較高的穩(wěn)定性,運(yùn)行250h性能無明顯衰減。
在電解水的過程中，水在電流作用下被分解成氫氣和氧氣。產(chǎn)氧電極的效率低、成本高、需要消耗大量電力，是電解水制氫實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的主要技術(shù)難關(guān)之一。
泡沫鐵鎳合金材料內(nèi)部有許多微孔，直徑約200微米，約為人類頭發(fā)直徑的兩倍。超薄的鎳鐵合金鍍層里面也有大量微孔，直徑約50納米。由于鍍層和內(nèi)部都充滿微孔，新型電極的表面積非常大，有利于電解過程中生成的氧氣的釋放和逸散。氧氣氣泡逸散不夠快，是一個(gè)降低電極利用率的普遍問題。
氫的燃燒產(chǎn)物是水，不會(huì)產(chǎn)生二氧化碳和其他污染物，是一種清潔高效的能源，如果能大規(guī)模低成本制取，將有助于滿足世界日益增長的能源需求，同減少污染、遏制全球變暖。
高活性與穩(wěn)定性鎳鐵合金電極在堿性水電解制氫中具有廣闊的前景。強(qiáng)析氣條件下形成的多級(jí)孔結(jié)構(gòu)電極的成功制備也為其它析氣電極結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供了新的思路。
泡沫鎳
EMI導(dǎo)電海綿
泡沫銅