استخدام النيكل الرغوي في جهاز التحليل الكهربائي لإنتاج الهيدروجين AEM
النيكل الرغوي هو نوع من المواد المعدنية الرغوية الشبكية ثلاثية الأبعاد ذات النفاذية العالية والكثافة المنخفضة، وهي مادة جديدة تتطور بسرعة في علم المواد الحالي. يجعل هيكل الرغوة معدن النيكل يتمتع ببنية ثقب مفتوحة، مما يجعله يتمتع بنفاذية ممتازة وأداء رائع في نقل الحرارة وتبديد الحرارة.
يتم تصنيع رغوة النيكل عن طريق الطلاء الكهربائي على هيكل مواد بوليمرية خاصة ذات بنية شبكية ثلاثية الأبعاد، مثل البولي يوريثين والبوليستر والبولي يوريثين وغيرها من مواد البوليمر الخاصة (الإسفنج). بعد اكتمال الطلاء الكهربائي، يتم حرق مادة البوليمر الداخلية وتقليل أكسيد المعدن، وأخيرًا يتم تصنيع منتج الرغوة المعدنية، والذي يتم تشكيله عن طريق المعالجة الحرارية الكيميائية والمعالجة الميكانيكية.
إن رغوة النيكل خفيفة الوزن وموصلة للكهرباء. وهي أحد المكونات الرئيسية لجهاز التحليل الكهربائي لإنتاج الهيدروجين من AEM وتوفر حلاً مثاليًا لإنتاج الهيدروجين بكفاءة واستدامة.
1. مبدأ العمل
في تفاعل إنتاج الهيدروجين AEM، يتم استخدام نيكل الرغوة كمواد لطبقة النقل المسامية (PTL) في الخلية الكهروليتية، مما يؤثر على كفاءة واستقرار النظام الكهروليتي بأكمله.
يعمل النيكل كموصل كهربائي جيد لضمان نقل الإلكترونات عبر المسام في بيئة التفاعل. يوفر الهيكل ثلاثي الأبعاد لرغوة النيكل دعمًا جيدًا لبيئة التفاعل ويساعد في الحفاظ على استقرار وقوة هيكل القطب. في الوقت نفسه، يوفر الهيكل المسامي لرغوة النيكل مساحة سطح نشطة أكبر، وبالتالي تحسين معدل التفاعل.
رغوة النيكل كمادة PTL لمحلل كهربائي AEM
2. المواصفات
عدد المسام (PPI) 13~120 (± 5~10)
عدد الثقوب/بوصة 110
كثافة السطح (جم/م3) 280~3000 (± 30~200)
السمك (مم) {{0}}.5-10 (± 0.05-1.0)
الطول/العرض (مم) 70~500 (± 0.5)
فتحة العدسة: 20 نقطة في البوصة -110 نقطة في البوصة
المسامية: 98%
معدل الثقب ≥ 98%
كثافة السطح 2: 350 جم/م2
الأبعاد الهندسية: 960 ملم × الطول، قابلة للتخصيص حسب المتطلبات
3. الوظيفة
موصلية عالية:
يعتبر النيكل موصلًا جيدًا للكهرباء، كما يوفر الهيكل ثلاثي الأبعاد لرغوة النيكل مساحة سطح عالية، مما يساعد على توزيع التيار.
محفز:
تُغطى رغوة النيكل عادةً بمحفز مثل النيكل أو محفز مناسب آخر. تساعد هذه المحفزات في تحفيز تفاعل التحليل الكهربائي للماء، والذي يحلل الماء إلى هيدروجين وأكسجين. توفر بنية الرغوة مساحة سطح عالية لتعزيز توزيع المحفز وكفاءة التفاعل.
الهيكل الداعم:
يوفر الهيكل ثلاثي الأبعاد لرغوة النيكل دعمًا جيدًا، مما يساعد في الحفاظ على استقرار وقوة هيكل القطب الكهربائي وضمان التشغيل على المدى الطويل.
نقل الأيونات:
في البيئة القلوية، تسمح رغوة النيكل بنقل أيون الهيدروكسيل (OH-) لتعزيز تفاعل التحليل الكهربائي للماء.
تحسين نشاط القطب الكهربائي:
يعمل الهيكل المسامي لرغوة النيكل على تعزيز مساحة التفاعل ومعدل التفاعل والكفاءة بشكل كبير.
خفيف الوزن:
تعتبر هياكل الرغوة النيكل أخف وزناً بشكل عام من المواد الصلبة، مما يساعد على تقليل الوزن الإجمالي للهيكل.
4. التطبيق
تتمتع رغوة النيكل بالعديد من الوظائف مثل التخميد وتقليل الاهتزاز وتقليل الضوضاء ومقاومة اللهب والترشيح والحماية الكهرومغناطيسية وما إلى ذلك. تلعب دورًا في مجالات مثل الهندسة الكهروكيميائية والهندسة الكيميائية والسيارات والبترول وما إلى ذلك.
الهندسة الكهروكيميائية
يتم استخدامه في إنتاج الهيدروجين الكهربائي AEM، والعمليات التحفيزية الكهربائية، والمعادن الكهروكيميائية وغيرها من السيناريوهات. يظهر في مواضع الأقطاب الموجبة والسالبة لبطاريات Ni MH وNi Cd وخلايا الوقود وغيرها من البطاريات، مما يجعل أداء البطارية مضاعفًا. كما أن مادة أقطاب النيكل الكربونية المركبة من الرغوة هي أيضًا مادة مثالية لبطاريات الليثيوم.
الهندسة الكيميائية
يمكن استخدامه كمحفز وناقل له ووسط ترشيح وفاصل وسط (مثل فاصل الزيت عن الماء ومنقي عوادم السيارات ومنقي الهواء وما إلى ذلك). نظرًا لمساحته السطحية الكبيرة، يمكنه تقليل استهلاك الطاقة وتحسين الكفاءة.
المواد الوظيفية
يمكن استخدامه كمواد تخميد لامتصاص طاقة الأمواج. ويمكن أن يلعب دورًا في تقليل الضوضاء، وامتصاص الاهتزازات، والتخزين المؤقت للحماية الكهرومغناطيسية، وتكنولوجيا التخفي، ومقاومة اللهب، والعزل الحراري، وما إلى ذلك.
وفقًا للورقة البيضاء حول صناعة طاقة الهيدروجين وخلايا الوقود في الصين (2020)، من المتوقع أن يصل الطلب على الهيدروجين في الصين إلى 37.15 مليون طن في عام 2030 و96.9 مليون طن في عام 2050. يعتقد بعض المحللين أن التحليل الكهربائي للماء لإنتاج الهيدروجين سيصبح تدريجيًا الدعامة الأساسية لإمدادات طاقة الهيدروجين في الصين، مع وصول نسبة هيكل إمداد طاقة الهيدروجين إلى 45٪ و70٪ في عامي 2040 و2050 على التوالي. لذلك، في ظل "الكربون المزدوج"، أصبح التحليل الكهربائي للماء لإنتاج الهيدروجين موضوعًا ساخنًا لاهتمام السوق. لتعزيز تدفق المعلومات الصناعية، تمتلك شركة Ehisen مجموعة تبادل صناعة إنتاج الهيدروجين، مع التركيز على إنتاج الهيدروجين، وخلايا التحليل الكهربائي للمياه القلوية/PEM (الأغشية، والألواح، والحفازات، وإطارات الأقطاب الكهربائية، وحشوات الختم، وما إلى ذلك)، وPPS، وأغشية تبادل البروتون، والمعادن التيتانيوم، وشبكة النيكل وغيرها من السلاسل الصناعية السابقة واللاحقة، والمعدات، والمواد، والملحقات وغيرها من الموارد الداعمة. مرحبًا بك للانضمام إلينا