Den största skillnaden mellanElektrolyseroch alkalisk elektrolys är skillnaden i strömtäthet. Strömdensiteten för alkalisk elektrolyzer är i allmänhet 3000-6000 a/m2, medan strömtätheten för PEM -elektrolyzer i allmänhet är 10000-20000 a/m2 eller till och med högre. Skillnaden i strömtäthet leder till:
(1) PEM Electrolyzer är mindre i storlek och upptar mindre utrymme under samma väteproduktion;
(2) PEM -elektrolyzer har en kortare kallstartid, eftersom elektrolysen genererar värme snabbare efter att strömtätheten ökar, är den inre temperaturen för elektrolyzer snabbare och driftstemperaturen för PEM -elektrolyzer (50-80 grad) är något lägre än den för alkalisk elektrolyzer (60-90 examen).
Skillnaden i strömtäthet mellan alkalisk elektrolyzer och PEM -elektrolyzer kommer huvudsakligen från skillnaden i katalysator och skillnaden i pH i reaktionsmiljön.
Först och främst, när det gäller katalysator, är katalysatorn som används i alkalisk elektrolyzer Ni-baserad icke-ädelmetallkatalysator, och katalysatorn som används i PEM-elektrolyzer är Pt (katod), IR (anod) och andra ädelmetallkatalysatorer.
Som framgår av figuren, för hennes reaktion, är Pt -metall överst på vulkankurvan. Jämfört med metall Ni, när metall Pt katalyserar hennes reaktion, är utbytesströmtätheten större. När överpotentialen är densamma kommer reaktionshastigheten (strömtätheten) för Pt som katalyserar henne att vara en storleksordning högre än strömtätheten när Ni används som katalysator. På samma sätt kan man från OER-vulkankurvan ses att den IR-baserade katalysatorn är närmare toppen av vulkankurvan än den Ni-baserade katalysatorn, och den överpotential som krävs för den IR-baserade katalysatorn är lägre under samma ström densitet.
När det gäller pH-miljön under elektrokemiska reaktionsbetingelser är elektrolyten för alkalisk vattenelektrolys 30% KOH-lösning, och hela reaktionsmiljön är full av OH-, vilket är en vattenelektrolysreaktion som inträffar under starka alkaliska förhållanden; Medan i PEM -vattenelektrolys tillsätts rent vatten till anoden som en reaktant, genereras ett stort antal protoner vid anoden och passerar sedan genom protonbytemembranet till katoden, så PEM -vattenelektrolys är en vattenelektrolysreaktion som inträffar under starka syraförhållanden. Ta hennes reaktion som ett exempel. Denna reaktion är en mycket uppenbar pH-beroende elektrokemisk reaktion, det vill säga kinetiken för hennes reaktion är relaterad till pH-miljön utöver katalysatorn.
Såsom visas i figuren ovan, i en starkt sur miljö (pH =1), är hennes strömtäthet under samma applicerad spänning mer än 10 gånger hennes nuvarande densitet under en starkt alkalisk miljö (pH {{2} }) under samma applicerad spänning. För PT är därför reaktionskinetiken för att katalysera henne under starkt sura förhållanden mycket snabbare än den under en starkt alkalisk miljö.
I allmänhet är den inneboende katalytiska aktiviteten hos ädelmetallkatalysatorer såsom Pt och IR/Ru bättre än för Ni-baserade katalysatorer. Samtidigt, för pH-känsliga reaktioner såsom henne under sura förhållanden, är kinetiken för Pt som katalyserar henne under sura förhållanden mycket bättre än under alkaliska förhållanden. Därför är strömtätheten för PEM -elektrolyzer större än den för den alkaliska elektrolysen. Dessutom är protonbytemembrantjockleken för PEM -elektrolyzer liten och cellstrukturen är relativt kompakt, vilket gör den ohmiska impedansen inuti cellen liten, vilket också bidrar till en del av den höga strömtätheten.
Kontakta oss för mer information. Tack
Nicole
Företag: Baoji Jimiyun Dynamic Co., Ltd
Land: Kina
Lägg till: Baoti Road, Jintai, Baoji City, Shaanxi, Kina
Cel: +86 13369210920
Gmail:nicole@jmyunti.com
Webbplats: www.jm-titanium.com
