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電鍍鎳鐵合金電極助力電解水制氫技術(shù)
作者: 本站 來(lái)源: 本站 時(shí)間:2023年12月01日 字體:[] 留言
  電鍍鎳鐵合金電極是一種新型電極,可以低成本、高效率地電解水,有望用于大規模生產(chǎn)清潔燃料——氫氣。該技術(shù)采用了一種價(jià)格低廉不需要貴金屬有特殊涂層的多孔金屬材料,能使電解水產(chǎn)生的氧氣氣泡快速逸散,從而提高制取效率。
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  據報道,鐵鎳合金電極是迄今在堿性電解質(zhì)中產(chǎn)氧效率最高的電極。它使用鎳和鐵為原料,成本低廉、容易制造,不像其他電解水技術(shù)那樣需要用珍貴的稀有金屬作為催化劑和電極材料。該電極具有豐富的孔結構和較高的比表面積,其OER催化活性超過(guò)了許多前人報道的鎳鐵基催化劑。Fe含量對多孔鎳鐵合金電極的本征催化活性有影響,當Fe摩爾分數達到15%時(shí),催化活性最高。Ni0.85Fe0.15-180-3在工業(yè)水電解條件下有較高的穩定性,運行250h性能無(wú)明顯衰減。
  在電解水的過(guò)程中,水在電流作用下被分解成氫氣和氧氣。產(chǎn)氧電極的效率低、成本高、需要消耗大量電力,是電解水制氫實(shí)現工業(yè)化生產(chǎn)的主要技術(shù)難關(guān)之一。

  泡沫鐵鎳合金材料內部有許多微孔,直徑約200微米,約為人類(lèi)頭發(fā)直徑的兩倍。超薄的鎳鐵合金鍍層里面也有大量微孔,直徑約50納米。由于鍍層和內部都充滿(mǎn)微孔,新型電極的表面積非常大,有利于電解過(guò)程中生成的氧氣的釋放和逸散。氧氣氣泡逸散不夠快,是一個(gè)降低電極利用率的普遍問(wèn)題。
  氫的燃燒產(chǎn)物是水,不會(huì )產(chǎn)生二氧化碳和其他污染物,是一種清潔高效的能源,如果能大規模低成本制取,將有助于滿(mǎn)足世界日益增長(cháng)的能源需求,同減少污染、遏制全球變暖。
  高活性與穩定性鎳鐵合金電極在堿性水電解制氫中具有廣闊的前景。強析氣條件下形成的多級孔結構電極的成功制備也為其它析氣電極結構優(yōu)化提供了新的思路。
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