Elektwoliz dlo asid ibrid -alkalin se yon nouvo teknoloji elektwochimik. Li fè gaz idwojèn nan dlo. Li travay yon fason diferan de teknoloji tradisyonèl elektwoliz dlo. Sistèm elektwoliz tradisyonèl yo itilize sèlman yon sèl kalite elektwolit. Yo kouri ak swa kondisyon alkalin oswa kondisyon asid andedan selil elektwoliz la antye. Elektwoliz dlo asid ibrid -asid itilize de elektwolit separe. Yon sèl chanm selil kenbe yon solisyon asid. Lòt chanm selil la kenbe yon solisyon alkalin. Yon manbràn espesyal chita ant de chanm yo. Manbràn sa a sispann asid la ak alkali soti nan netralize youn ak lòt.
Konfigirasyon espesyal sa a pèmèt chak mwatye reyaksyon chimik rive nan pi bon kondisyon pH li yo. Reyaksyon evolisyon idwojèn (HER) rive nan chanm asid la. Reyaksyon HER an kouri pi vit nan anviwònman likid asid. Reyaksyon evolisyon oksijèn (OER) rive nan chanm alkalin lan. Reyaksyon OER la kouri pi vit nan anviwònman likid alkalin. Chak reyaksyon chimik travay nan kondisyon sinetik favorab.
De chanm yo gen diferan valè pH. Diferans sa a fòme yon gradyan potansyèl chimik. Gradyan sa a chanje potansyèl elektwòd idwojèn revèsib sou tou de elektwòd. Chanjman sa a diminye vòltaj ekstèn ki nesesè pou fann molekil dlo. Sistèm nan konbine enèji potansyèl chimik ak enèji elektrik. Konbinezon sa a diminye itilizasyon enèji total pwosesis la.
Konpozan kle nan sistèm nan
Manbràn bipolè (BPM). BPM a se pati debaz nan sistèm nan. Li gen yon kouch echanj kasyon (CEL) ak yon kouch echanj aniyon (AEL). De kouch yo kole ansanm. Yon katalis dissociasyon dlo rete nan jwenti de kouch yo. BPM a pwodui pwoton ak iyon idroksid anba polarizasyon ranvèse-. Pwoton deplase nan chanm asid la. Iyon idroksid deplase nan chanm alkalin lan. BPM a kenbe gradyan pH ki estab andedan selil elektwoliz la.
Elektwòd. Anòd la mete nan chanm alkalin lan. Anòd la sipòte reyaksyon OER la. Nikèl-materyèl ki baze sou se materyèl baz komen pou anod. Nikèl trikote may se yon platfòm serye pou travay elektwòd. Yo mete katod la nan chanm asid la. Katod la sipòte reyaksyon HER. Elektwokatalizè bifonksyonèl ka kondwi tou de reyaksyon HER ak OER. Kobalt-nikèl fosfid nanofil elektwòd gen pèfòmans bifonksyonèl sa a.
Avantaj pèfòmans
Anpil tès rechèch pwouve ke teknoloji sa a gen pi bon pèfòmans k ap travay. Vitès pwodiksyon idwojèn li yo kat fwa pi wo pase elektwoliz alkalin tradisyonèl nan 2.2 V. Itilizasyon enèji li yo desann apeprè 30% nan yon dansite aktyèl 200 mA/cm². Sistèm nan rive nan yon dansite aktyèl 200 mA/cm² ak sèlman 1.39 V vòltaj selil. Pèfòmans sa a pi bon pase elektwolizè dlo ki pi tradisyonèl yo. Elektwoliz dlo asimetri ki baze sou BPM-se yon bon altènatif pou sistèm manbràn echanj pwoton tradisyonèl yo ak sistèm manbràn echanj anyon yo.
Teknoloji sa a sipòte konsepsyon ak pwodiksyon elektwolizè gwo -. Li pèmèt ajisteman fleksib nan konpozisyon elektwolit. Sistèm nan ka travay ak dènye electrocatalysts avanse. Sistèm nan gen kapasite travay stab alontèm-. Yon sèl elektwolizè sikile kouri estab pou plis pase 25 èdtan. Li kenbe yon dansite aktyèl 10 mA/cm² nan 1.550 V. Sistèm nan ka travay tou ak enèji solè nan yon vòltaj 0.908 V.
