如何科学有效合理地选择合适的电极材料,配合相关技术手段进一步提高其活性,大大提高制氢效率.降低制氢成本起着至关重要的作用。
研究新型析氧电极,选择合适的电极材料,提高电解水工艺中的电解效率,对电解水制氢工业具有重要的现实意义,无论是节能效率还是长期解决能源短缺问题都是如此。
目前主要的制氢工艺包括:
1.以矿物燃料为原料制氢,主要用作化工原料,如合成氨.合成甲醇等。
2.生物质通过气化和微生物制氢;
3.通过电解盐制碱工业等多种化工工艺,.发酵制酒工艺.合成氨化肥工业.石油炼制行业有大量副产氢气生成;
4.电解水制氢是目前应用广泛、应用成熟的方法之一。
电解水制氢是实现工业化廉价制备H2的重要手段,纯度为99.%—99.9%的产品。电解水制氢将是未来氢工业的核心技术,具有较高的社会效益和经济效益。
水电解制氢设备的重要组成部分是电解槽,电极材料是电解槽的关键。电极的质量在很大程度上决定了水电解槽的电压和能耗,并直接影响成本。电解水反应在电解槽中进行,电解槽充满电解质,电解槽分为阳极室和阴极室,电极分别安装在两个室内。
由于水的导电性较小,使用水溶液(约15%)加入电解质,当电压下的电流通过电极时,它在阴极上产生氢,在阳极上产生氧,从而达到水的电解。从理论上讲,铂是电解水的理想金属材料,但由于成本高,为了降低生产成本,实际上可以选择替代电极材料。