Arasındaki en büyük farkPem elektrolizerve alkalin elektrolizer mevcut yoğunluktaki farktır. Alkalin elektrolizinin mevcut yoğunluğu genellikle 3000-6000 a/m2 iken, PEM elektrolizinin mevcut yoğunluğu genellikle 10000-20000 a/m2 veya daha da yüksektir. Mevcut yoğunluktaki fark aşağıdakilere yol açar:
(1) PEM elektrolizörü daha küçüktür ve aynı hidrojen üretimi altında daha az yer kaplar;
(2) PEM elektrolyzer daha kısa bir soğuk başlangıç zamanına sahiptir, çünkü elektrolizer akım yoğunluğu arttıktan sonra, elektrolizinin iç sıcaklığı daha hızlı artar ve PEM elektrolizinin çalışma sıcaklığı hafifçe olur Alkalin elektrolizörden daha düşük (60-90 derecesi).
Alkalin elektrolizzer ve PEM elektrolizer arasındaki akım yoğunluğundaki fark esas olarak katalizördeki farktan ve reaksiyon ortamındaki pH farkından kaynaklanmaktadır.
Her şeyden önce, katalizör açısından, alkalin elektrolizörde kullanılan katalizör Ni bazlı değerli olmayan metal katalizördür ve PEM elektrolizinde kullanılan katalizör PT (katot), IR (anot) ve diğer değerli metal katalizörlerdir.
Şekilden görülebileceği gibi, reaksiyonu için Pt Metal, yanardağ eğrisinin üstünde. Metal Ni ile karşılaştırıldığında, metal PT reaksiyonunu katalize ettiğinde, değişim akımı yoğunluğu daha büyüktür. Aşırı potansiyel aynı olduğunda, Ni katalizör olarak kullanıldığında, PT'nin katalize edilmesinin reaksiyon hızı (akım yoğunluğu), mevcut yoğunluktan daha yüksek bir büyüklük sırası olacaktır. Benzer şekilde, OER yanardağ eğrisinden, IR bazlı katalizörün yanardağ eğrisinin Ni bazlı katalizörden daha yakın olduğu ve IR bazlı katalizör için gereken aşırı potansiyelin aynı akımın altında daha düşük olduğu görülebilir. yoğunluk.
Elektrokimyasal reaksiyon koşulları altında pH ortamı açısından, alkalin suyu elektrolizinin elektroleti% 30 KOH çözeltisidir ve tüm reaksiyon ortamı OH- ile doludur, bu da güçlü alkalin koşullarında meydana gelen bir su elektrolizi reaksiyonudur; PEM suyu elektrolizinde, bir reaktan olarak anota saf su ilave edilir, anotta çok sayıda proton üretilir ve daha sonra proton değişim membranından katota geçer, bu nedenle PEM su elektrolizi meydana gelen bir su elektrolizi reaksiyonudur. güçlü asit koşulları altında. Tepkisini örnek olarak alın. Bu reaksiyon çok belirgin bir pH'a bağlı elektrokimyasal reaksiyondur, yani HER reaksiyonunun kinetiği, katalizöre ek olarak pH ortamı ile ilişkilidir.
Yukarıdaki şekilde gösterildiği gibi, kuvvetli asidik bir ortamda (pH =1), aynı uygulanan voltaj altındaki mevcut yoğunluğu, güçlü bir alkalin ortamı altında mevcut yoğunluğunun 10 katından daha fazladır (pH {{2} }) aynı uygulanan voltaj altında. Bu nedenle, PT için, güçlü asidik koşullar altında onu katalize etmenin reaksiyon kinetiği, güçlü bir alkalin ortamın altındakinden çok daha hızlıdır.
Genel olarak, PT ve IR/RU gibi değerli metal katalizörlerin içsel katalitik aktivitesi, Ni bazlı katalizörlerden daha iyidir. Aynı zamanda, asidik koşullar altında onun gibi pH'a duyarlı reaksiyonlar için, Pt onu asidik koşullar altında katalize etme kinetiği, alkalin koşullar altındakinden çok daha iyidir. Bu nedenle, PEM elektrolizinin mevcut yoğunluğu alkalin elektrolizörden daha büyüktür. Ek olarak, PEM elektrolizinin proton değişim membran kalınlığı küçüktür ve hücre yapısı nispeten kompakttır, bu da hücre içindeki ohmik empedansı küçük yapar, bu da yüksek akım yoğunluğunun bir kısmına katkıda bulunur.
Daha fazla bilgi için bizimle iletişime geçin. Teşekkür ederim
Nicole
Şirket: Baoji Jimiyun Dynamic Co., Ltd
Ülke: Çin
Ekle: Baoti Road, Jintai, Baoji City, Shaanxi, Çin
Cel: +86 13369210920
Gmail:nicole@jmyunti.com
Web sitesi: www.jm-titanium.com
