Найбільша різниця міжPEM Electrolyzerі лужний електролізер - це різниця в щільності струму. Щільність струму лужного електролізора, як правило, 3000-6000 A/M2, тоді як щільність струму PEM Electrolyzer, як правило, 10000-20000 A/M2 або навіть вище. Різниця в щільності струму призводить до:
(1) PEM Electrolyzer має менший розмір і займає менше місця при одному і тому ж виробленні водню;
(2) PEM Electrolyzer має коротший час холодного початку, оскільки електролізер генерує тепло швидше після збільшення щільності струму, внутрішня температура електролізера зростає швидше, а робоча температура електролізора PEM (50-80 градусів) незначна нижчий, ніж у лужному електролізері (60-90 градус).
Різниця в щільності струму між лужним електролізером та PEM Electrolyzer в основному походить від різниці каталізаторів та різниці в рН у реакційному середовищі.
Перш за все, з точки зору каталізатора, каталізатором, що використовується в лужному електролізі, є каталізатор металевого каталізатора на основі Ni, а каталізатор, що використовується в електролізі PEM, є PT (катод), ІЧ (анод) та інших дорогоцінних металевих каталізаторів.
Як видно з фігури, для її реакції метал Pt знаходиться у верхній частині кривої вулкана. Порівняно з металевим Ni, коли метал Pt каталізує її реакцію, щільність обміну струму більша. Коли надпотенціал однаковий, швидкість реакції (щільність струму) каталізації її буде на один порядок вище, ніж щільність струму, коли Ni використовується як каталізатор. Аналогічно, з кривої вулкана OER видно, що каталізатор на основі ІЧ наближається до вершини кривої вулкана, ніж каталізатор на основі Ni, а перенапруження, необхідний для каталізатора ІР, нижчий за тим самим струмом щільність.
З точки зору рН в умовах електрохімічної реакції, електроліт електролізу лужної води становить 30% розчину КОГ, а все реакційне середовище повне ОН-, що є реакцією електролізу води, що виникає в сильних лужних умовах; while in PEM water electrolysis, pure water is added to the anode as a reactant, a large number of protons are generated at the anode, and then pass through the proton exchange membrane to the cathode, so PEM water electrolysis is a water electrolysis reaction occurring в сильних кислотних умовах. Візьмемо її реакцію як приклад. Ця реакція є дуже очевидною рН-залежною електрохімічною реакцією, тобто кінетика її реакції пов'язана з середовищем рН на додаток до каталізатора.
Як показано на малюнку вище, у сильно кислому середовищі (ph =1) щільність її струму при одній застосованій напрузі більше ніж у 10 разів перевищує щільність її струму при сильно лужному середовищі (pH {{2} }) під тією ж застосованою напругою. Тому для ПТ кінетика реакцій каталізації її в сильно кислих умовах набагато швидша, ніж у сильному лужному середовищі.
Загалом, внутрішня каталітична активність каталізаторів дорогоцінних металів, таких як PT та Ir/Ru, краща, ніж у каталізаторів на основі Ni. У той же час, для рН-чутливих реакцій, таких як її в кислих умовах, кінетика ПТ каталізує її в кислих умовах, набагато краще, ніж у лужних умовах. Тому щільність струму електроліцера PEM більша, ніж у лужному електролізі. Крім того, товщина мембрани протонної обміну електролізера PEM невелика, а структура клітин відносно компактна, що робить омічний імпеданс всередині клітини невеликою, що також сприяє частині щільності високої струму.
Зверніться до нас для отримання додаткової інформації. Дякую
Ніколь
Компанія: Baoji Jimiyun Dynamic Co., Ltd
Країна: Китай
Додати: Baoti Road, Jintai, Baoji City, Shaanxi, China
Cel: +86 13369210920
Gmail:nicole@jmyunti.com
Веб-сайт: www.jm-titanium.com
