Aplicação de espuma de níquel no eletrolisador de produção de hidrogênio AEM
Espuma de níquel é um tipo de material metálico de espuma reticulada tridimensional com alta permeabilidade e baixa densidade, que é um novo material se desenvolvendo rapidamente na ciência de materiais atual. A estrutura de espuma faz com que o metal de níquel tenha uma estrutura de furo aberto, o que o torna com excelente permeabilidade e desempenho notável de transferência e dissipação de calor.
O níquel de espuma é feito por galvanoplastia no esqueleto de materiais de polímeros especiais com estrutura de rede tridimensional, como poliuretano, poliéster poliuretano e outros materiais de polímeros especiais (esponjas). Após a galvanoplastia ser concluída, o material de polímero interno é queimado e o óxido de metal é reduzido, e finalmente o produto de espuma de metal é feito, que é formado por tratamento térmico químico e processamento mecânico.
O níquel de espuma é leve e condutor. É um dos principais componentes do eletrolisador de produção de hidrogênio AEM e fornece uma solução ideal para produção de hidrogênio eficiente e sustentável.
1. Princípio de funcionamento
Na reação de produção de hidrogênio AEM, o níquel espumado é usado como material da camada de transporte porosa (PTL) na célula eletrolítica, o que afeta a eficiência e a estabilidade de todo o sistema eletrolítico.
O níquel atua como um bom condutor elétrico para garantir a transferência de elétrons através dos poros no ambiente de reação. A estrutura tridimensional do níquel espumado fornece um bom suporte para o ambiente de reação e ajuda a manter a estabilidade e a resistência estrutural do eletrodo. Ao mesmo tempo, a estrutura porosa do níquel espumado fornece uma área de superfície ativa maior, melhorando assim a taxa de reação.
Espuma de níquel como material PTL do eletrolisador AEM
2. Especificações
Número de poros (PPI) 13~120 (± 5~10)
Contagem de furos/polegada 110
Densidade de superfície (g/m3) 280~3000 (± 30~200)
Espessura (mm) {{0}}.5-10 (± 0.05-1.0)
Comprimento/largura (mm) 70~500 (± 0,5)
Abertura: 20 ppi -110 ppi
Porosidade: 98%
Taxa de furo passante ≥ 98%
Densidade de superfície 2: 350g/m
Dimensões geométricas: 960 milímetros x comprimento, personalizável de acordo com as necessidades
3. Função
Alta condutividade:
O níquel é um bom condutor de eletricidade, e a estrutura tridimensional da espuma de níquel proporciona uma grande área de superfície, o que é propício à distribuição de corrente.
Catalisador:
A espuma de níquel é geralmente revestida com um catalisador como níquel ou outro catalisador adequado. Esses catalisadores ajudam a catalisar a reação de eletrólise da água, que decompõe a água em hidrogênio e oxigênio. A estrutura da espuma fornece uma alta área de superfície para promover a distribuição do catalisador e a eficiência da reação.
Estrutura de suporte:
A estrutura tridimensional do níquel espumado fornece bom suporte, o que ajuda a manter a estabilidade e a resistência estrutural do eletrodo e garante uma operação a longo prazo.
Transporte de íons:
Em ambiente alcalino, a espuma de níquel permite a transferência de íons hidroxila (OH -) para promover a reação de eletrólise da água.
Melhore a atividade do eletrodo:
A estrutura porosa da espuma de níquel aumenta muito a área de reação, a taxa de reação e a eficiência.
Leve:
Estruturas de espuma de níquel são geralmente mais leves que materiais sólidos, ajudando a reduzir o peso total da estrutura.
4. Aplicação
A espuma de níquel tem muitas funções, como amortecimento, redução de vibração, redução de ruído, retardamento de chama, filtragem, blindagem eletromagnética, etc. Ela desempenha um papel em campos como engenharia eletroquímica, engenharia química, automotiva, petróleo, etc.
Engenharia Eletroquímica
Aplicado na produção de hidrogênio eletrolítico AEM, processos eletrocatalíticos, metalurgia eletroquímica e outros cenários. Ele aparece nas posições de eletrodo positivo e negativo de Ni MH, Ni Cd, célula de combustível e outras baterias, o que torna o desempenho da bateria duplo. O material de eletrodo composto de espuma de níquel carbono também é um material ideal para baterias de lítio.
engenharia química
Pode ser usado como um catalisador e seu transportador, meio filtrante e separador de meio (como separador de óleo-água, purificador de exaustão de automóvel, purificador de ar, etc.). Devido à sua grande área de superfície específica, pode reduzir o consumo de energia e melhorar a eficiência.
Materiais funcionais
Pode ser usado como um material de amortecimento para absorver energia de onda. Pode desempenhar um papel na redução de ruído, absorção de vibração, blindagem eletromagnética de buffer, tecnologia stealth, retardamento de chama, isolamento térmico, etc.
De acordo com o White Paper sobre a indústria de energia de hidrogênio e células de combustível da China (2020), prevê-se que a demanda por hidrogênio na China atingirá 37,15 milhões de toneladas em 2030 e 96,9 milhões de toneladas em 2050. Alguns analistas acreditam que a eletrólise da água para produção de hidrogênio se tornará gradualmente o esteio do fornecimento de energia de hidrogênio da China, com a proporção da estrutura de fornecimento de energia de hidrogênio atingindo 45% e 70% em 2040 e 2050, respectivamente. Portanto, sob o pano de fundo do "carbono duplo", a eletrólise da água para produção de hidrogênio se tornou um tópico quente de atenção do mercado. Para promover o fluxo de informações da indústria, a Ehisen tem um grupo de intercâmbio da indústria de produção de hidrogênio, com foco na produção de hidrogênio, células de eletrólise de água alcalina/PEM (membranas, placas, catalisadores, estruturas de eletrodos, juntas de vedação, etc.), PPS, membranas de troca de prótons, titânio metálico, malha de níquel e outras cadeias industriais upstream e downstream, equipamentos, materiais, acessórios e outros recursos de suporte. Bem-vindo a participar