AEM 수소 생산 전해조에서의 폼니켈의 적용
폼 니켈은 높은 투과성과 낮은 밀도를 가진 3차원 망상 폼 금속 재료의 일종으로, 현재 재료 과학에서 빠르게 발전하고 있는 새로운 재료입니다. 폼 구조는 니켈 금속이 개방형 구멍 구조를 가지게 하여 우수한 투과성과 뛰어난 열 전달 및 방열 성능을 갖게 합니다.
폼 니켈은 폴리우레탄, 폴리에스터 폴리우레탄 및 기타 특수 폴리머 재료(스펀지)와 같은 3차원 네트워크 구조를 가진 특수 폴리머 재료의 골격에 전기 도금을 통해 만들어집니다. 전기 도금이 완료된 후 내부 폴리머 재료가 연소되고 금속 산화물이 환원되어 최종적으로 화학 열처리 및 기계적 가공을 통해 형성된 금속 폼 제품이 만들어집니다.
폼 니켈은 가볍고 전도성이 있습니다. AEM 수소 생산 전해조의 핵심 구성 요소 중 하나이며 효율적이고 지속 가능한 수소 생산을 위한 이상적인 솔루션을 제공합니다.
1. 작동 원리
AEM 수소 생산 반응에서는 전해 셀 내의 다공성 수송층(PTL) 재료로 폼 니켈을 사용하는데, 이는 전체 전해 시스템의 효율성과 안정성에 영향을 미칩니다.
니켈은 반응 환경의 기공을 통한 전자 전달을 보장하기 위한 좋은 전기 전도체 역할을 합니다. 폼 니켈의 3차원 구조는 반응 환경에 대한 좋은 지지력을 제공하고 전극의 안정성과 구조적 강도를 유지하는 데 도움이 됩니다. 동시에 폼 니켈의 다공성 구조는 더 큰 활성 표면적을 제공하여 반응 속도를 개선합니다.
AEM 전해조의 PTL 소재인 폼니켈
2. 사양
기공수(PPI) 13~120(±5~10)
홀 카운트/인치 110
표면밀도(g/m3) 280~3000(±30~200)
두께(mm) {{0}}.5-10 (± 0.05-1.0)
길이/폭(mm) 70~500 (± 0.5)
조리개: 20ppi -110ppi
다공성: 98%
관통 구멍 비율 ≥ 98%
표면 밀도 2: 350g/m
기하학적 치수: 960mm x 길이, 요구 사항에 따라 사용자 정의 가능
3. 기능
높은 전도성:
니켈은 전기의 좋은 도체이며, 폼 니켈의 3차원 구조는 높은 표면적을 제공하여 전류 분배에 도움이 됩니다.
촉매:
니켈 폼은 일반적으로 니켈 또는 기타 적합한 촉매와 같은 촉매로 코팅됩니다. 이러한 촉매는 물을 수소와 산소로 분해하는 물 전기 분해 반응을 촉진하는 데 도움이 됩니다. 폼 구조는 촉매 분포와 반응 효율을 촉진하기 위해 높은 표면적을 제공합니다.
지지 구조:
폼니켈의 3차원 구조는 좋은 지지력을 제공하여 전극의 안정성과 구조적 강도를 유지하고 장기적인 작동을 보장하는 데 도움이 됩니다.
이온 수송:
알칼리성 환경에서 니켈 폼은 수산기 이온(OH-)의 전달을 허용하여 물 전기 분해 반응을 촉진합니다.
전극 활동 개선:
폼니켈의 다공성 구조는 반응 면적, 반응 속도 및 효율성을 크게 향상시킵니다.
가벼움:
니켈 폼 구조물은 일반적으로 고체 재료보다 가벼워 구조물의 총 중량을 줄이는 데 도움이 됩니다.
4. 신청
폼니켈은 댐핑, 진동감소, 소음감소, 난연성, 필터링, 전자파차폐 등 다양한 기능을 가지고 있으며, 전기화학공학, 화학공학, 자동차, 석유 등의 분야에서 역할을 하고 있습니다.
전기화학공학
AEM 전해 수소 생산, 전기 촉매 공정, 전기 화학 야금 및 기타 시나리오에 적용됩니다. Ni MH, Ni Cd, 연료 전지 및 기타 배터리의 양극 및 음극 위치에 나타나 배터리 성능을 두 배로 만듭니다. 폼 니켈 탄소 복합 전극 재료는 리튬 배터리에 이상적인 재료이기도 합니다.
화학공학
촉매 및 그 운반체, 여과 매체, 매체 분리기(예: 오일-물 분리기, 자동차 배기가스 정화기, 공기 청정기 등)로 사용할 수 있습니다. 비표면적이 크기 때문에 에너지 소비를 줄이고 효율성을 높일 수 있습니다.
기능성 소재
파동 에너지를 흡수하는 댐핑 재료로 사용할 수 있습니다. 소음 감소, 진동 흡수, 전자파 차폐 완충, 스텔스 기술, 난연성, 단열성 등의 역할을 할 수 있습니다.
중국 수소 에너지 및 연료 전지 산업 백서(2020)에 따르면, 중국의 수소 수요는 2030년에 3,715만 톤, 2050년에는 9,690만 톤에 이를 것으로 예측됩니다. 일부 분석가들은 수소 생산을 위한 물의 전기 분해가 점차 중국 수소 에너지 공급의 주류가 될 것이며, 수소 에너지 공급 구조의 비중은 2040년과 2050년에 각각 45%와 70%에 도달할 것이라고 믿고 있습니다. 따라서 "이중 탄소"의 배경 하에 수소 생산을 위한 물의 전기 분해는 시장의 주목을 받는 화제가 되었습니다. 산업 정보 흐름을 촉진하기 위해 Ehisen은 수소 생산 산업 교류 그룹을 보유하고 있으며, 수소 생산, 알칼리수/PEM 전기 분해 셀(멤브레인, 플레이트, 촉매, 전극 프레임, 밀봉 개스킷 등), PPS, 양성자 교환 멤브레인, 티타늄 금속, 니켈 메시 및 기타 상류 및 하류 산업 체인, 장비, 재료, 액세서리 및 기타 지원 리소스에 중점을 두고 있습니다. 가입을 환영합니다.