Mar ábhar miotail scagach, tá buntáistí uathúla ag Ni - Fe i dtrealamh táirgthe hidrigine leictrealú uisce, go háirithe i leictrilíteoirí alcaileach

Mar ábhar miotail scagach, tá buntáistí uathúla ag Ni - Fe i dtrealamh táirgthe hidrigine leictrealú uisce, go háirithe i leictrealaithe alcaileach. Seo a leanas anailís mhionsonraithe ón dá ghné de chásanna iarratais agus buntáistí comparáideacha:

I. Cur i bhFeidhm Ni - Fe Foam i dtáirgeadh hidrigine leictrealú uisce
1. mar ábhar leictreoid

Catode (imoibriú éabhlóid hidrigine, Her): iarann ​​- Tá gníomhaíocht chatalaíoch measartha ag cóimhiotal nicil le haghaidh imoibriú éabhlóid hidrigine, go háirithe cobhsaí i dtimpeallacht alcaileach.

Anóid (Imoibriú Éabhlóid Ocsaigine, OER): Is catalaígh clasaiceacha iad na hábhair nicil - le haghaidh OER i leictrealaithe alcaileacha, agus is féidir le dópáil iarainn a ngníomhaíocht a fheabhsú go suntasach (mar shampla ni {- Fe oxide ciseal).

Leictreoid Bifunctional: trí mhodhnú dromchla (mar shampla i {- giniúint situ de hiodrocsaíd NIFE), is féidir a catalysis a fheidhmiú/oer a bhaint amach, ag simpliú an struchtúir leictrilítí.

2. Substráit Tacaíochta

Is féidir na trí - struchtúr póiriúil tríthoiseach de ni {- Fe a úsáid mar iompróir chun catalaígh éifeachtúlachta ard eile a luchtú (mar shampla CO, MO Sulfides nó nanacháithníní miotail lómhara) chun an fheidhmíocht fhoriomlán a fheabhsú.
3. Ciseal Gáis Gáis (GDL)
Éascaíonn a phóirseacht ard (70-95%) agus a sheoltacht dul i bhfód leictrilít agus éalú tapa gáis, rud a laghdaíonn ró-phoitéinseal de bharr baolach mboilgeog.

2. Buntáistí comparáideacha a bhaineann le nicil foamed
I gcomparáid le hábhair mhiotail lómhara (mar shampla Pt, IRO₂)
{- Buntáiste costais: iarann ​​- Tá acmhainní nicil flúirseach, agus níl sa phraghas ach míleú miotail lómhara, a laghdaíonn costais trealaimh go mór.
{- Cobhsaíocht: Tá friotaíocht creimthe níos fearr ná miotail lómhara i dtimpeallachtaí alcaileacha (mar shampla PT ocsaídithe agus díghníomhaithe i dtimpeallachtaí alcaileacha).
{- dé {- Poitéinseal feidhmiúil: Is iondúil go mbíonn miotail lómhara speisialaithe in imoibriú amháin (mar shampla Pt di, iro₂ le haghaidh OER), agus is féidir le nicil iarann ​​- a bhaint amach trí rialachán comhpháirte.
I gcomparáid le leictreoidí miotail traidisiúnta (mar shampla cruach dhosmálta, mogalra nicil)
{- Dromchla ard sonrach: Méadaíonn an struchtúr cúir an t -achar dromchla éifeachtach de réir mórán ama, nochtann sé suíomhanna níos gníomhaí, agus laghdaíonn sé ró -ualach dlúis reatha.
{- Neart meicniúil: Tá solúbthacht agus déine ag an gcnámharlach póiriúil, rud atá níos fearr ná an ocsaíd - leictreoidí brataithe a bhfuil briste brittle orthu.
{- Éifeachtúlacht aistrithe maise: Cuireann pores oscailte dlús le sreabhadh leictrilít agus scaoileadh mboilgeog, ag laghdú polarú tiúchana.
3. Comparáid le hábhair charbóin - (mar shampla páipéar carbóin, graifít)
{- Seoltacht: Tá seoltacht intreach miotail (~ 10⁶ s/m) i bhfad níos fearr ná seolta na n -ábhar carbóin (~ 10²–10³ s/m).
{- Friotaíocht ocsaídiúcháin: Fada {- Tá aon fhadhbanna creimthe carbóin agus saol níos faide ag oibriú téarma i dtimpeallacht alcaileach.
4. Comparáid le ocsaídí miotail trasdulta/suilfídí
{- Próiseas ullmhúcháin simplí: Is féidir nicil iarainn foamed a úsáid go díreach mar leictreoid gan próisis chasta nó shintéirithe.
{- Foshraith seoltaí comhtháite: Seachain an fhadhb friotaíochta teagmhála idir an catalaíoch ocsaíde agus an bailitheoir reatha.

3. Achoimre ar bhuntáistí feidhmíochta croí
Saintréithe easnaimh cúr nicil d'ábhair eile
Specific surface area Three-dimensional porous structure (porosity>90%), go leor suíomhanna gníomhacha achar dromchla teoranta leictreoidí cothroma nó ábhair dhlúth
Miotal seoltachta - seoltacht leibhéal (10⁶ s/m), droch -sheoltacht droch -sheoltacht ocsaídí/suilfídí (is gá brath ar iompróirí)
Cobhsaíocht mheicniúil atá frithsheasmhach in aghaidh turraing ard reatha, atá frithsheasmhach in aghaidh creimeadh leictrilít (timpeallacht alcaileach) Tá ábhair charbóin éasca le creimeadh, agus tá bratuithe éasca le titim amach
Amhábhair saor costas, táirgeadh inscálaithe ardchostas miotail lómhara, próiseáil chasta carbóin - Ábhairbhunaithe
Is féidir comhoiriúnacht an phróisis a ghearradh agus a fhoirmiú go díreach, comhoiriúnach le rolla {- go - Déantúsaíocht Rolla Tá sé deacair ábhair bhréige (mar chriadóireacht) a phróiseáil

4. Dúshláin agus treoracha feabhsúcháin
In ainneoin a bhuntáistí suntasacha, ní mór cúr nicil a bharrfheabhsú fós:
1. Srianta timpeallachta aigéadacha: a úsáidtear go príomha i gcealla leictrealaíoch alcaileach go príomha, is furasta é a thruailliú faoi choinníollacha aigéadacha.
2. Gníomhaíocht chatalaíoch feabhsaithe: Gníomhaíocht intreach a fheabhsú trí nana dromchla - sizing, dópáil (mar CO, MO) nó dhá ábhar ilchodach - (mar shampla graifín).
3. Fada - Téarma Cobhsaíocht: D'fhéadfadh titim struchtúrach a bheith mar thoradh ar éabhlóid leanúnach gáis, agus caithfear dearadh an struchtúir pore a bharrfheabhsú.

V. Conclúid
Foamed nickel iron has become a highly competitive electrode material in alkaline water electrolysis hydrogen production due to its unique three-dimensional porous structure, high conductivity, low cost and easy processing. Especially in the scenario of industrial-grade high current density (>500 mA/cm²), tá a bhuntáistí oll -aistrithe agus cobhsaíochta níos suntasaí. Sa todhchaí, trí mhodhnú dromchla agus trí leas iomlán a bhaint as, táthar ag súil go laghdóidh sé an bhearna gníomhaíochta le catalaígh miotail lómhara agus go gcuirfidh sé tráchtálú na teicneolaíochta táirgthe hidrigine glas chun cinn.