יישום של ניקל קצף באלקטרוליזר AEM לייצור מימן
ניקל קצף הוא מעין חומר מתכת קצף מרושת תלת מימדי בעל חדירות גבוהה וצפיפות נמוכה, שהוא חומר חדש המתפתח במהירות במדע החומרים הנוכחי. מבנה הקצף גורם למתכת ניקל להיות בעלת מבנה חור פתוח, מה שהופך אותה לבעלת חדירות מצוינת וביצועי העברת חום ופיזור חום יוצאי דופן.
ניקל קצף מיוצר על ידי ציפוי על השלד של חומרים פולימריים מיוחדים בעלי מבנה רשת תלת מימדי, כגון פוליאוריטן, פוליאסטר פוליאוריטן וחומרים פולימריים מיוחדים אחרים (ספוגים). לאחר השלמת הציפוי, שורפים את החומר הפולימרי הפנימי ומקטינים את תחמוצת המתכת, ולבסוף נוצר מוצר קצף המתכת, שנוצר על ידי טיפול בחום כימי ועיבוד מכני.
ניקל קצף קל ומוליך. זהו אחד ממרכיבי המפתח של אלקטרוליזר AEM לייצור מימן ומספק פתרון אידיאלי לייצור מימן יעיל ובר קיימא.
1. עקרון עבודה
בתגובת ייצור מימן AEM, ניקל קצף משמש כחומר של שכבת הובלה נקבוביה (PTL) בתא האלקטרוליטי, מה שמשפיע על היעילות והיציבות של המערכת האלקטרוליטית כולה.
ניקל פועל כמוליך חשמלי טוב כדי להבטיח העברת אלקטרונים דרך הנקבוביות בסביבת התגובה. המבנה התלת מימדי של ניקל קצף מספק תמיכה טובה לסביבת התגובה ועוזר לשמור על היציבות והחוזק המבני של האלקטרודה. יחד עם זאת, המבנה הנקבובי של ניקל קצף מספק שטח פנים פעיל גדול יותר, ובכך משפר את קצב התגובה.
ניקל קצף כחומר PTL של אלקטרוליזר AEM
2. מפרטים
מספר נקבוביות (PPI) 13~120 (± 5~10)
ספירת חורים/אינץ' 110
צפיפות פני השטח (g/m3) 280~3000 (± 30~200)
עובי (מ"מ) {{0}}.5-10 (± 0.05-1.0)
אורך/רוחב (מ"מ) 70~500 (± 0.5)
צמצם: 20 ppi -110 ppi
נקבוביות: 98%
שיעור חורים דרך≥ 98%
צפיפות פני השטח 2: 350g/m
מידות גיאומטריות: 960 מילימטר x אורך, להתאמה אישית לפי דרישות
3. פונקציה
מוליכות גבוהה:
ניקל הוא מוליך חשמל טוב, והמבנה התלת מימדי של ניקל קצף מספק שטח פנים גבוה, המסייע לחלוקת הזרם.
זָרָז:
קצף ניקל מצופה בדרך כלל בזרז כמו ניקל או זרז מתאים אחר. זרזים אלה עוזרים לזרז את תגובת האלקטרוליזה של המים, המפרקת מים למימן וחמצן. מבנה הקצף מספק שטח פנים גבוה כדי לקדם את הפצת הזרז ויעילות התגובה.
מבנה תומך:
המבנה התלת מימדי של ניקל קצף מספק תמיכה טובה, המסייעת לשמור על היציבות והחוזק המבני של האלקטרודה ולהבטיח פעולה לטווח ארוך.
הובלת יונים:
בסביבה אלקלית, קצף ניקל מאפשר העברת יון הידרוקסיל (OH -) כדי לקדם את תגובת האלקטרוליזה של המים.
שפר את פעילות האלקטרודות:
המבנה הנקבובי של ניקל קצף משפר מאוד את אזור התגובה, קצב התגובה והיעילות.
קַל מִשְׁקָל:
מבני קצף ניקל הם בדרך כלל קלים יותר מחומרים מוצקים, ועוזרים להפחית את המשקל הכולל של המבנה.
4. יישום
לניקל קצף יש פונקציות רבות כגון שיכוך, הפחתת רעידות, הפחתת רעש, עיכוב בעירה, סינון, מיגון אלקטרומגנטי וכו'. הוא ממלא תפקיד בתחומים כמו הנדסה אלקטרוכימית, הנדסה כימית, רכב, נפט וכו'.
הנדסה אלקטרוכימית
מיושם בייצור מימן אלקטרוליטי AEM, תהליכים אלקטרוקטליטיים, מטלורגיה אלקטרוכימית ותרחישים אחרים. הוא מופיע במיקומי האלקטרודה החיוביים והשליליים של Ni MH, Ni Cd, תא דלק וסוללות אחרות, מה שמכפיל את ביצועי הסוללה. חומר האלקטרודה המרוכבת של ניקל פחמן מוקצף הוא גם חומר אידיאלי עבור סוללות ליתיום.
הנדסה כימית
זה יכול לשמש כזרז וכנשא שלו, מדיום מסנן ומפריד בינוני (כגון מפריד שמן-מים, מטהר פליטת רכב, מטהר אוויר וכו'). בשל שטח הפנים הספציפי הגדול שלו, הוא יכול להפחית את צריכת האנרגיה ולשפר את היעילות.
חומרים פונקציונליים
זה יכול לשמש כחומר שיכוך לקליטת אנרגיית גלים. זה יכול למלא תפקיד בהפחתת רעש, בלימת רעידות, חציצה של מיגון אלקטרומגנטי, טכנולוגיית התגנבות, עיכוב בעירה, בידוד תרמי וכו'.
על פי הספר הלבן על תעשיית אנרגיה מימן ותאי דלק בסין (2020), צופים כי הביקוש למימן בסין יגיע ל-37.15 מיליון טון בשנת 2030 ול-96.9 מיליון טון בשנת 2050. ישנם אנליסטים מאמינים כי אלקטרוליזה של מים למימן הייצור יהפוך בהדרגה לעמוד התווך של אספקת אנרגיית המימן של סין, כאשר שיעור מבנה אספקת האנרגיה המימן יגיע ל-45% ו-70% ב-2040 ו-2050, בהתאמה. לכן, ברקע של "פחמן כפול", האלקטרוליזה של מים לייצור מימן הפכה לנושא חם של תשומת לב בשוק. כדי לקדם את זרימת המידע בתעשייה, ל-Ehisen יש קבוצת חילופי תעשיית ייצור מימן, המתמקדת בייצור מימן, תאי אלקטרוליזה של מים אלקליין/PEM (ממברנות, לוחות, זרזים, מסגרות אלקטרודות, אטמי איטום וכו'), PPS, ממברנות חילופי פרוטונים, טיטניום מתכת, רשת ניקל ורשתות תעשייתיות אחרות במעלה הזרם והמורד הזרם, ציוד, חומרים, אביזרים ומשאבים תומכים אחרים. מוזמנים להצטרף