Alkali su elektrolizi ve klor-alkali proseslerinde, elektrot altlıklarının ve akışkan difüzyon katmanlarının malzeme tasarımı, elektrolitik verimliliği ve uzun vadeli operasyonel kararlılığı doğrudan belirler. Geleneksel nikel tel örgü veya nikel köpük, belirli bir gözeneklilik sunmasına rağmen, yalnızca 0,25 mm kalınlıkta mekanik dayanım, gözenek boyutu homojenliği ve düşük temas direncini dengelemekte genellikle zorlanır. Bu teknik boşluğu gidermek için TOPTITECH, yaklaşık %40 oranında hassas şekilde kontrol edilmiş gözenekliliğe sahip, 0,25 mm kalınlığında ve 100×100 mm düzlemsel boyutlarında gözenekli bir nikel sinterlenmiş plaka geliştirmiştir.

Yüksek sıcaklıkta sinterleme işlemi sayesinde, nikel tozu partikülleri metalurjik bağlanma elde ederek yönetilebilir kıvrımlılığa sahip üç boyutlu birbirine bağlı bir gözenek ağı oluşturur. Bu yapı, ultra ince ölçekte yüksek gözeneklilik ile deformasyon direnci arasında bir denge sağlayarak elektroliz sırasında gaz-sıvı iki fazlı akış ve elektron iletimi için yeni bir çözüm sunar.

Geleneksel gözenekli nikel malzemelerle karşılaştırıldığında, bu sinterlenmiş plakanın temel farkı "ince ancak sert" olmasında yatar. %40 gözeneklilik, ulaşılabilir maksimum değer değil, hidrojen/oksijen çıkarım reaksiyonları sırasında hızlı kabarcık ayrılması ve elektrolit yenilenmesi için optimize edilmiş bir parametredir. 0,25 mm kalınlık, iyon taşıma mesafesini önemli ölçüde kısaltır ve ohmik polarizasyon kaybını azaltır.

Parametreler

Malzeme: Saf Nikel

Boyut: 100 x 100 x 0,25 mm

Gözeneklilik: yaklaşık %40

Gözenek boyutu: 10 mikron

Teknik: Sinterleme

Temel Özellikler

025mm thickness Nickel porous plate for electrolysis 4

Milimetre altı sert kendinden destekli yapı
0,25 mm kalınlıkta, ek bir destek örgüsü veya desteği gerektirmeden mükemmel düzlük ve basma dayanımını korur. Sinterlenmiş boyun bağı, mekanik olarak preslenmiş ham preslenmiş parçalardan çok daha üstün partiküller arası kuvvetler sağlar; yüksek montaj ön yükü gerektiren elektrolizörler için uygundur.

Düşük kıvrımlılıklı gözenek kanalları
%40 gözeneklilikte, ortalama gözenek boyutu dağılımı yoğunlaşmıştır ve nikel köpük malzemelerine göre daha düşük gözenek kıvrımlılığına sahiptir. Bu, H₂ veya O₂ kabarcıklarının elektrot yüzeyinden hızla ayrılmasını kolaylaştırarak kabarcık örtüsünün neden olduğu aktivasyon aşırı potansiyelini azaltır.

025mm thickness Nickel porous plate for electrolysis 5

Alkali elektrolitlerde uzun süreli korozyon direnci
Saf nikel matrisi, sıcak konsantre alkali ortamlarda (%25-35 ağırlık KOH, 80-90°C) kararlı bir pasif film oluşturur. Sinterlenmiş yapıda kalıntı gözenek açıcı ajanlar veya bağlayıcı safsızlıkları kalmaz; demir veya klor gibi toksik elementlerin girişini önler.

Tasarlanabilir çift gradyanlı ara yüzey
Sinterleme sırasında üst (elektrolit tarafı) ve alt (akış alanı tarafı) yüzeylere farklı nikel tozu partikül boyutu dağılımları uygulanarak bir gözenek boyutu gradyanı oluşturulabilir. Örneğin, elektroliz tarafındaki ince gözenekler katalizör penetrasyonunu bastırırken, akış alanı tarafındaki kaba gözenekler elektrolit taşınımını iyileştirir.

Ana Uygulamalar

Alkali su elektrolizi (AWE) için anot akım toplayıcı
Oksijen çıkarım reaksiyonu (OER) destek katmanı olarak nikel köpüğün yerini alır. 0,25 mm ince plaka yapısı, anot tarafındaki ohmik voltaj düşüşünü azaltırken, %40 gözeneklilik oksijen kabarcıkları için düşük dirençli kaçış kanalları sağlar ve yüksek potansiyel altında nikel matrisinin sürekli pasif film kalınlaşmasını bastırır.

Sıfır boşluklu elektrolizörlerde katot difüzyon katmanı
Filtre presli elektrolizörlerde, bu sinterlenmiş plaka katot ile diyafram arasında esnek bir tampon difüzyon katmanı görevi görür. Sert düz yüzeyi diyafram delinme riskini en aza indirirken, gözenekli yapı hidrojen kabarcıklarının akış kanallarına hızla yıkanmasını sağlar.

Elektrokimyasal hidrojen kompresörlerinde membran elektrot düzeneği (MEA) desteği
Elektrokimyasal hidrojen pompalarının anot tarafında gözenekli taşıma katmanı olarak işlev görür. 0,25 mm kalınlık, hidrojen difüzyon direncini azaltırken, %40 gözeneklilik su basmasını önlemek için uygun gaz-sıvı yönetim kabiliyetini korur.

Klor-alkali endüstrisinde ikincil tuzlu su elektrolizi için test elektrodu
Laboratuvar ölçekli elektrolitik hücrelerde, bu sinterlenmiş plaka klor çıkarım reaksiyonu (CER) için çalışma elektrotu altlığı olarak hizmet edebilir. Boyutları, standart düz plaka elektrot tutucularla uyumludur.