Tehnologija za pridobivanje vodika z elektrolizo vode

Vodik je čist vir energije. Elektroliza vode z uporabo elektrode iz galvanizirane zlitine železa in niklja je bila demonstrirano uvedena kot tehnično izvedljiv način pridobivanja vodika. galvanizirana zlitina železa in niklja se uporablja kot elektroda pri elektrolizi vode. Metoda naj bi se zaradi nizkih stroškov in visoke učinkovitosti uporabljala za množično proizvodnjo čistega goriva, zlasti vodika. Ta tehnologija uporablja cenovno dostopen porozni kovinski material, ki ne potrebuje prevleke iz plemenitih kovin. To omogoča, da mehurčki kisika, ki jih ustvari elektrolitska voda, hitro uhajajo, s čimer se poveča učinkovitost proizvodnje.

Poročali so, da je elektroda iz zlitine železa in niklja elektroda z najvišjo učinkovitostjo proizvodnje kisika v alkalnem elektrolitu. Postopek uporablja nikelj in železo kot surovini, ki sta poceni in enostavni za izdelavo. To je v nasprotju z drugimi tehnologijami elektrolize vode, ki zahtevajo plemenite redke kovine kot katalizatorje in materiale za elektrode. Elektroda ima bogato strukturo por in visoko specifično površino, njena katalitična aktivnost OER pa presega aktivnost mnogih predhodno prijavljenih katalizatorjev na osnovi niklja. na intrinzično katalitično aktivnost poroznih elektrod iz zlitine železa in niklja vpliva njihova vsebnost Fe. Ta aktivnost je najvišja, ko molska frakcija Fe doseže 15 %. Ni0.85Fe0.15-180-3 kaže visoko stabilnost v pogojih industrijske elektrolize vode, kar dokazuje njegovo delovanje po 250 urah delovanja. brez pomembne degradacije.
Med elektrolizo električni tok razgradi vodo na vodik in kisik. Nizek izkoristek, visoki stroški proizvodnje elektrodnega kisika in poraba veliko električne energije so ena glavnih tehničnih težav za doseganje industrijske proizvodnje z elektrolizo vode.

Zlitina železa in niklja vsebuje številne mikropore, vsaka s premerom približno 200 mikronov, kar je približno dvakrat več od premera človeškega lasu. Obstajajo tudi številne mikropore, vsaka s premerom približno 50 nanometrov, v ultratankem nikelj-železu. prevleka iz zlitine. Elektroda ima veliko površino zaradi mikropor v prevleki in notranjosti. To olajša sproščanje in uhajanje kisika, ki nastane med elektrolizo. Nezadostno uhajanje mehurčkov kisika je pogosto vzrok za zmanjšano uporabo elektrod.
Zgorevanje vodika proizvaja samo vodo, zaradi česar je čist in učinkovit vir energije. Če ga je mogoče proizvesti v velikem obsegu in po nizki ceni, bi lahko pomagal zadovoljiti naraščajoče svetovne potrebe po energiji, zmanjšati onesnaževanje in zajeziti globalno segrevanje.
Uporaba visokoaktivnih in stabilnih elektrod iz nikljeve zlitine je obetavna pri elektrolizi alkalne vode. Uspešna priprava večstopenjskih poroznih strukturnih elektrod, oblikovanih pri močnem razvijanju plina, zagotavlja tudi nove ideje za optimizacijo strukture drugih elektrod za razvijanje plina.