بزرگترین تفاوت بینالکترولیزرو الکترولیزر قلیایی تفاوت در چگالی جریان است. چگالی فعلی الکترولیزر قلیایی به طور کلی 3000-6000 A/m2 است ، در حالی که چگالی جریان الکترولیزر PEM به طور کلی 10000-20000 A/M2 یا حتی بالاتر است. تفاوت چگالی جریان منجر به:
(1) الکترولیزر PEM از نظر اندازه کوچکتر است و فضای کمتری را تحت همان تولید هیدروژن اشغال می کند.
(2) الکترولیزر PEM زمان شروع سردتر را دارد ، زیرا الکترولیزر پس از افزایش چگالی جریان ، گرما را سریعتر تولید می کند ، دمای داخلی الکترولیزر سریعتر بالا می رود و دمای عملیاتی الکترولیزر PEM (درجه 1 {1}) کمی است پایین تر از الکترولیزر قلیایی (درجه 60-90).
تفاوت چگالی جریان بین الکترولیزر قلیایی و الکترولیزر PEM عمدتا از تفاوت در کاتالیزور و تفاوت pH در محیط واکنش ناشی می شود.
اول از همه ، از نظر کاتالیزور ، کاتالیزور مورد استفاده در الکترولیزر قلیایی ، کاتالیزور فلزی غیر قیمتی مبتنی بر نیکل است و کاتالیزور مورد استفاده در الکترولیزر PEM PT (کاتد) ، IR (آند) و سایر کاتالیزورهای فلزی گرانبها است.
همانطور که از شکل مشاهده می شود ، برای واکنش او ، Pt Metal در بالای منحنی آتشفشان قرار دارد. در مقایسه با فلزی نیکل ، هنگامی که فلزی PT واکنش او را کاتالیز می کند ، چگالی جریان تبادل بزرگتر است. هنگامی که بیش از حد یکسان باشد ، میزان واکنش (چگالی جریان) PT که کاتالیز می کند ، یک مرتبه بالاتر از چگالی جریان در هنگام استفاده از نیکل به عنوان کاتالیزور خواهد بود. به همین ترتیب ، از منحنی آتشفشان OER ، می توان دریافت که کاتالیزور مبتنی بر IR به بالای منحنی آتشفشان نزدیکتر از کاتالیزور مبتنی بر NI است ، و بیش از حد مورد نیاز برای کاتالیزور مبتنی بر IR در همان جریان پایین تر است تراکم
از نظر محیط pH در شرایط واکنش الکتروشیمیایی ، الکترولیت الکترولیز آب قلیایی 30 ٪ محلول KOH است و کل محیط واکنش پر از OH- است که یک واکنش الکترولیز آب است که در شرایط قلیایی قوی رخ می دهد. در حالی که در الکترولیز آب PEM ، آب خالص به عنوان یک واکنش دهنده به آند اضافه می شود ، تعداد زیادی پروتون در آند تولید می شود و سپس از طریق غشای تبادل پروتون به کاتد منتقل می شود ، بنابراین الکترولیز آب PEM یک واکنش الکترولیز آب است در شرایط اسید قوی واکنش او را به عنوان نمونه بگیرید. این واکنش یک واکنش الکتروشیمیایی وابسته به pH بسیار آشکار است ، یعنی سینتیک واکنش او علاوه بر کاتالیزور با محیط pH مرتبط است.
همانطور که در شکل بالا نشان داده شده است ، در یک محیط به شدت اسیدی (ph {0}}) ، چگالی جریان فعلی او تحت همان ولتاژ کاربردی بیش از 10 برابر چگالی جریان او در یک محیط به شدت قلیایی است (ph {2} }) تحت همان ولتاژ کاربردی. بنابراین ، برای PT ، سینتیک واکنش کاتالیز کردن او در شرایط شدید اسیدی بسیار سریعتر از آن در یک محیط به شدت قلیایی است.
به طور کلی ، فعالیت کاتالیزوری ذاتی کاتالیزورهای فلزی گرانبها مانند PT و IR/RU بهتر از کاتالیزورهای مبتنی بر NI است. در عین حال ، برای واکنشهای حساس به pH مانند او در شرایط اسیدی ، سینتیک PT کاتالیز کردن او در شرایط اسیدی بسیار بهتر از شرایط قلیایی است. بنابراین ، چگالی جریان الکترولیزر PEM بیشتر از الکترولیزر قلیایی است. علاوه بر این ، ضخامت غشای تبادل پروتون الکترولیزر PEM کوچک است و ساختار سلول نسبتاً فشرده است ، که باعث می شود امپدانس اهمی در داخل سلول کوچک باشد ، که همچنین به بخشی از چگالی جریان بالا کمک می کند.
برای اطلاعات بیشتر با ما تماس بگیرید متشکرم
نیکول
شرکت: شرکت Dynamic Baoji Jimiyun ، Ltd
کشور: چین
اضافه کردن: جاده باوتی ، جینتائی ، شهر باوجی ، شانشی ، چین
سل: +86 13369210920
Gmail:nicole@jmyunti.com
وب سایت: www.jm-titanium.com
