Знання

Home/Знання/Подробиці

Конструкція агломерованої пористої титанової пластини для PEMWE

Спечені пластини з титанового порошку зазвичай використовуються як катодні та анодні електроди в елементах електролізу води для виробництва водню, для перетворення електричної енергії в хімічну енергію, сприяння електролізу води та генерування водню та кисню.

Необхідна кількість спечених пластин титанового порошку залежить від конструкції електролізної камери та конкретних умов застосування. Ось приблизний метод оцінки:

proton-exchange-membrane

Якщо припустити, що швидкість виробництва водню становить 1 кубічний метр на годину за стандартних умов температури 273,15 К і тиску 101,325 кПа, маса утвореного водню становить приблизно 0,08988 кг.

Виходячи з молярної маси водню, 1 кубічний метр водню містить 4,481 моля водню.

Для катодного електрода, заснованого на реакції 2H2O плюс 2e- → H2 плюс 2OH-, кожна молекула водню потребує 2 електронів для участі в реакції відновлення. Отже, щоб отримати 1 моль водню, потрібно 2*6,02×10^23 електрона, що дорівнює 1,204×10^24 електрона.

Якщо припустити, що робоча напруга електролізера становить 3 В, а ефективність електролізу становить 80 відсотків, необхідний заряд за годину становить:

Q = 1.204×10^24 × 3 V × 3600 s/h / 0.8 = 6.96×10^29 C/h

У практичних застосуваннях необхідно враховувати термін служби електрода, площу поверхні електрода та конструктивні параметри електролізної комірки. Наприклад, звичайна електролізна комірка потужністю 300 Вт зазвичай потребує кількох квадратних метрів спечених титанових порошкових пластин як катодних і анодних електродів, а конкретна кількість електродів залежить від конструкції електролізної комірки та умов експлуатації.