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碱性电解槽质子交换膜电解槽和.
不同电解槽技术的对比,碱性电解槽是最早商业化的电解槽技术,虽然其效率是三种电解槽中最低的,但由于价格低廉,目前仍然被广泛使用,尤其是在大规模制氢工业中.碱性电解槽的缺点是效率较低和使用石棉作为隔膜.石棉具有致癌性,很多国家已经提出要禁止石棉在碱性电解槽中的使用.
聚合物在KOH溶液中具有和石棉类似的特性,甚至还优于石棉,将有可能取代石棉而成为碱性电解槽的隔膜材料.
发展新的电极材料,提高催化反应效率,是提高电解槽效率的有效途径.研究表明RaneyNickel和Ni-Mo等合金作为电极能有效加快水的分解,提高电解槽的效率
质子交换膜电解槽由于转换效率很高而成为很有发展前景的制氢装置.由于采用很薄的固体电解质(PEM),具有很好的机械强度和化学稳定性,并且欧姆损失较小.在日本,效率达94.4%的质子交换膜电解槽已经研制成功[11].但由于质子交换膜(目前常用的是由杜邦公司的Nafion)和使用铂电极催化剂,价格昂贵,制约了其广泛使用.
今后研究的重点是降低成本,和进一步提高其转换效率.成本的降低主要是通过降低贵重金属铂在催化层中的含量和寻找廉价的质子交换膜材料.目前这个两个领域都已经取得了一定成效.可以预见,随着质子交换膜电解槽技术的成熟和价格的降低,PEM电解槽将成为制氢的主要装置.
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