Application du nickel mousseux dans l'électrolyseur de production d'hydrogène AEM
Le nickel mousse est un matériau métallique en mousse réticulée tridimensionnelle à haute perméabilité et à faible densité, qui est un nouveau matériau en développement rapide dans la science des matériaux actuelle. La structure en mousse confère au nickel métallique une structure à trous ouverts, ce qui lui confère une excellente perméabilité et des performances remarquables en matière de transfert et de dissipation de chaleur.
Le nickel mousseux est fabriqué par galvanoplastie sur le squelette de matériaux polymères spéciaux à structure de réseau tridimensionnel, tels que le polyuréthane, le polyuréthane polyester et d'autres matériaux polymères spéciaux (éponges). Une fois la galvanoplastie terminée, le matériau polymère interne est brûlé et l'oxyde métallique est réduit, et enfin le produit en mousse métallique est fabriqué, qui est formé par traitement thermique chimique et traitement mécanique.
Le nickel mousse est léger et conducteur. Il est l'un des composants clés de l'électrolyseur de production d'hydrogène AEM et constitue une solution idéale pour une production d'hydrogène efficace et durable.
1. Principe de fonctionnement
Dans la réaction de production d'hydrogène AEM, le nickel mousse est utilisé comme matériau de la couche de transport poreuse (PTL) dans la cellule électrolytique, ce qui affecte l'efficacité et la stabilité de l'ensemble du système électrolytique.
Le nickel agit comme un bon conducteur électrique pour assurer le transfert d'électrons à travers les pores de l'environnement de réaction. La structure tridimensionnelle du nickel mousseux fournit un bon support à l'environnement de réaction et aide à maintenir la stabilité et la résistance structurelle de l'électrode. Dans le même temps, la structure poreuse du nickel mousseux offre une plus grande surface active, améliorant ainsi la vitesse de réaction.
Mousse de nickel comme matériau PTL de l'électrolyseur AEM
2. Spécifications
Nombre de pores (PPI) 13~120 (± 5~10)
Nombre de trous/pouce 110
Densité de surface (g/m3) 280~3000 (± 30~200)
Épaisseur (mm) {{0}}.5-10 (± 0.05-1.0)
Longueur/largeur (mm) 70~500 (± 0,5)
Ouverture : 20 ppp -110 ppp
Porosité : 98%
Taux de trous traversants ≥ 98 %
Densité de surface 2 : 350 g/m
Dimensions géométriques : 960 millimètres x longueur, personnalisables selon les besoins
3. Fonction
Haute conductivité :
Le nickel est un bon conducteur d'électricité et la structure tridimensionnelle du nickel mousseux offre une grande surface, propice à la distribution du courant.
Catalyseur:
La mousse de nickel est généralement recouverte d'un catalyseur tel que le nickel ou un autre catalyseur approprié. Ces catalyseurs aident à catalyser la réaction d'électrolyse de l'eau, qui décompose l'eau en hydrogène et en oxygène. La structure de la mousse offre une grande surface pour favoriser la distribution du catalyseur et l'efficacité de la réaction.
Structure portante :
La structure tridimensionnelle du nickel mousseux offre un bon support, ce qui contribue à maintenir la stabilité et la résistance structurelle de l'électrode et à assurer un fonctionnement à long terme.
Transport d'ions :
En milieu alcalin, la mousse de nickel permet le transfert d'ion hydroxyle (OH -) pour favoriser la réaction d'électrolyse de l'eau.
Améliorer l’activité des électrodes :
La structure poreuse du nickel mousse améliore considérablement la zone de réaction, la vitesse de réaction et l'efficacité.
Léger:
Les structures en mousse de nickel sont généralement plus légères que les matériaux solides, ce qui contribue à réduire le poids total de la structure.
4. Utilisation
Le nickel mousse a de nombreuses fonctions telles que l'amortissement, la réduction des vibrations, la réduction du bruit, l'ignifugation, le filtrage, le blindage électromagnétique, etc. Il joue un rôle dans des domaines tels que l'ingénierie électrochimique, l'ingénierie chimique, l'automobile, le pétrole, etc.
Ingénierie électrochimique
Appliqué dans la production d'hydrogène électrolytique AEM, les processus électrocatalytiques, la métallurgie électrochimique et d'autres scénarios. Il apparaît dans les positions d'électrode positive et négative des batteries Ni MH, Ni Cd, piles à combustible et autres, ce qui double les performances de la batterie. Le matériau d'électrode composite en mousse de nickel-carbone est également un matériau idéal pour les batteries au lithium.
génie chimique
Il peut être utilisé comme catalyseur et comme support, comme milieu filtrant et comme séparateur de milieu (par exemple, séparateur huile-eau, purificateur d'échappement automobile, purificateur d'air, etc.). En raison de sa grande surface spécifique, il peut réduire la consommation d'énergie et améliorer l'efficacité.
Matériaux fonctionnels
Il peut être utilisé comme matériau d'amortissement pour absorber l'énergie des vagues. Il peut jouer un rôle dans la réduction du bruit, l'absorption des vibrations, le blindage électromagnétique tampon, la technologie furtive, l'ignifugation, l'isolation thermique, etc.
Selon le Livre blanc sur l'industrie chinoise de l'hydrogène et des piles à combustible (2020), la demande d'hydrogène en Chine devrait atteindre 37,15 millions de tonnes en 2030 et 96,9 millions de tonnes en 2050. Certains analystes estiment que l'électrolyse de l'eau pour la production d'hydrogène deviendra progressivement le pilier de l'approvisionnement en énergie hydrogène de la Chine, la proportion de la structure d'approvisionnement en énergie hydrogène atteignant respectivement 45 % et 70 % en 2040 et 2050. Par conséquent, dans le contexte du « double carbone », l'électrolyse de l'eau pour la production d'hydrogène est devenue un sujet brûlant de l'attention du marché. Pour promouvoir le flux d'informations sur l'industrie, Ehisen dispose d'un groupe d'échange industriel de production d'hydrogène, axé sur la production d'hydrogène, les cellules d'électrolyse à eau alcaline/PEM (membranes, plaques, catalyseurs, cadres d'électrodes, joints d'étanchéité, etc.), le PPS, les membranes échangeuses de protons, le métal titane, le maillage en nickel et d'autres chaînes industrielles en amont et en aval, équipements, matériaux, accessoires et autres ressources de soutien. Bienvenue à nous rejoindre