Vaahtonikkelin käyttö AEM-vetyelektrolysaattorissa
Vaahtonikkeli on eräänlainen kolmiulotteinen verkkomainen vaahtometallimateriaali, jolla on korkea läpäisevyys ja pieni tiheys, ja se on uusi materiaali, joka kehittyy nopeasti nykyisessä materiaalitieteessä. Vaahtorakenteen ansiosta nikkelimetallissa on avoin reikärakenne, minkä ansiosta sillä on erinomainen läpäisevyys ja huomattava lämmönsiirto- ja lämmönpoistokyky.
Vaahtonikkeliä valmistetaan galvanoimalla rungolle erityisiä polymeerimateriaaleja, joilla on kolmiulotteinen verkkorakenne, kuten polyuretaani, polyesteripolyuretaani ja muut erityiset polymeerimateriaalit (sienet). Kun galvanointi on valmis, sisäinen polymeerimateriaali poltetaan ja metallioksidi pelkistetään, ja lopuksi valmistetaan metallivaahtotuote, joka muodostuu kemiallisella lämpökäsittelyllä ja mekaanisella käsittelyllä.
Vaahtonikkeli on kevyttä ja johtavaa. Se on yksi AEM-vetyelektrolysaattorin avainkomponenteista ja tarjoaa ihanteellisen ratkaisun tehokkaaseen ja kestävään vedyntuotantoon.
1. Toimintaperiaate
AEM-vedyn tuotantoreaktiossa vaahtonikkeliä käytetään elektrolyyttikennon huokoisen kuljetuskerroksen (PTL) materiaalina, mikä vaikuttaa koko elektrolyysijärjestelmän tehokkuuteen ja vakauteen.
Nikkeli toimii hyvänä sähköjohtimena varmistaen elektronien siirtymisen reaktioympäristön huokosten läpi. Vaahtonikkelin kolmiulotteinen rakenne antaa hyvän tuen reaktioympäristölle ja auttaa ylläpitämään elektrodin vakautta ja rakenteellista lujuutta. Samalla vaahtonikkelin huokoinen rakenne tarjoaa suuremman aktiivisen pinta-alan, mikä parantaa reaktionopeutta.
Vaahtonikkeli AEM-elektrolysaattorin PTL-materiaalina
2. Tekniset tiedot
Huokosluku (PPI) 13-120 (± 5-10)
Reikämäärä/tuuma 110
Pintatiheys (g/m3) 280-3000 (± 30-200)
Paksuus (mm) {{0}}.5-10 (± 0.05-1.0)
Pituus/leveys (mm) 70~500 (± 0,5)
Aukko: 20 ppi -110 ppi
Huokoisuus: 98 %
läpireiän määrä ≥ 98 %
Pintatiheys 2: 350g/m
Geometriset mitat: 960 mm x pituus, muokattavissa tarpeiden mukaan
3. Toiminto
Korkea johtavuus:
Nikkeli on hyvä sähkönjohdin, ja vaahtonikkelin kolmiulotteinen rakenne tarjoaa suuren pinta-alan, joka edistää virran jakautumista.
Katalysaattori:
Nikkelivaahto päällystetään yleensä katalyytillä, kuten nikkelillä tai muulla sopivalla katalyytillä. Nämä katalyytit auttavat katalysoimaan veden elektrolyysireaktiota, joka hajottaa veden vedyksi ja hapeksi. Vaahtorakenne tarjoaa suuren pinta-alan edistämään katalyytin jakautumista ja reaktiotehokkuutta.
Tukirakenne:
Vaahtonikkelin kolmiulotteinen rakenne tarjoaa hyvän tuen, mikä auttaa säilyttämään elektrodin vakauden ja rakenteellisen lujuuden sekä varmistamaan pitkän käyttöiän.
Ionikuljetus:
Emäksisessä ympäristössä nikkelivaahto mahdollistaa hydroksyyli-ionien (OH-) siirtymisen edistämään veden elektrolyysireaktiota.
Paranna elektrodien toimintaa:
Vaahtonikkelin huokoinen rakenne parantaa suuresti reaktioaluetta, reaktionopeutta ja tehokkuutta.
Kevyt:
Nikkelivaahtorakenteet ovat yleensä kevyempiä kuin kiinteät materiaalit, mikä auttaa vähentämään rakenteen kokonaispainoa.
4. Sovellus
Vaahtonikkelillä on monia toimintoja, kuten vaimennus, tärinän vaimennus, melunvaimennus, liekinesto, suodatus, sähkömagneettinen suojaus jne. Sillä on rooli esimerkiksi sähkökemian tekniikassa, kemiantekniikassa, autoteollisuudessa, öljyteollisuudessa jne.
Sähkökemian tekniikka
Sovelletaan AEM-elektrolyyttisessä vedyn tuotannossa, sähkökatalyyttisissa prosesseissa, sähkökemiallisessa metallurgiassa ja muissa skenaarioissa. Se näkyy Ni MH:n, Ni Cd:n, polttokennon ja muiden akkujen positiivisten ja negatiivisten elektrodien asennoissa, mikä tekee akun suorituskyvystä kaksinkertaisen. Vaahto-nikkelihiilikomposiittielektrodimateriaali on myös ihanteellinen materiaali litiumakuille.
kemiantekniikka
Sitä voidaan käyttää katalysaattorina ja sen kantajana, suodatinväliaineena ja väliaineerottimena (kuten öljy-veden erotin, autojen pakokaasujen puhdistin, ilmanpuhdistin jne.). Suuren ominaispinta-alansa ansiosta se voi vähentää energiankulutusta ja parantaa tehokkuutta.
Toiminnalliset materiaalit
Sitä voidaan käyttää vaimennusmateriaalina absorboimaan aaltoenergiaa. Sillä voi olla rooli melun vähentämisessä, tärinän vaimentamisessa, puskuroivassa sähkömagneettisessa suojauksessa, stealth-tekniikassa, liekinestossa, lämmöneristyksessä jne.
Kiinan vetyenergia- ja polttokennoteollisuutta käsittelevän valkoisen kirjan (2020) mukaan vedyn kysynnän ennustetaan nousevan Kiinassa 37,15 miljoonaan tonniin vuonna 2030 ja 96,9 miljoonaan tonniin vuonna 2050. Jotkut analyytikot uskovat, että veden elektrolyysi vetyksi tuotannosta tulee vähitellen Kiinan vetyenergian toimittamisen tukipilari, jolloin vetyenergian osuuden osuus nousee 45 %:iin vuonna 2040 ja 70 %:iin vuonna 2050. Siksi "kaksoishiilen" taustalla vedyn tuotantoon tarkoitetun veden elektrolyysistä on tullut kuuma markkinoiden huomion aihe. Toimialan tiedonkulun edistämiseksi Ehisenillä on vetytuotantoteollisuuden vaihtoryhmä, joka keskittyy vedyn tuotantoon, alkalisen veden/PEM-elektrolyysikennoihin (kalvot, levyt, katalyytit, elektrodikehykset, tiivisteet jne.), PPS:iin, protoninvaihtokalvoihin, titaaniin. metalli, nikkeliverkko ja muut alku- ja loppupään teollisuusketjut, laitteet, materiaalit, tarvikkeet ja muut tukiresurssit. Tervetuloa mukaan