2024年09月21日 星期六
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瑞士研究人员简化电解制氢设备

2019/10/16 12:10:481125

洛桑联邦理工学院开发了一种简化可靠的设备,使制氢成本降低。研究人员可以不使用置于电极之间昂贵的全氟磺酸膜,而在常规系统中执行水电解。

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水解制氢是用电力把水分子裂解成氢气和氧气。在常规系统中,两个电极都浸没在水中,并通过聚合物膜将其分离。电流通过一个电极(阴极)发出,然后到达另一极(阳极)。在催化剂的作用下,电流使水分子分裂成氧和氢。为了防止两种气体混合在一起而成为爆炸性混合物,聚合物膜在催化剂之间的使用,使气体分离开。

在研究和工业中,由于全氟磺酸极佳的稳定性和离子传导性,离子导电膜通常由其制成。但是,全氟磺酸昂贵,使用寿命有限,并且只在高度酸性溶液中工作,这限制了催化剂的选择。

为了摆脱这些约束,科学家把小于几百微米相距的电极放在微流体装置中。当液体在电极之间达到一定流速时,气体被推向相反的方向——像Segré-Silberberg效应一样引起的升力效果——而不需要膜来引导他们分离。

现在团队正在改进设计,以提高生产率。由于电极之间需要保持小的尺寸间距,这就可以使用高表面积电极作为窄电解质通道侧壁来实现相同的概念。