Teknologi til fremstilling af brint gennem elektrolyse af vand

Hydrogen er en ren energikilde. elektrolysen af ​​vand ved hjælp af en elektrode lavet af elektropletteret jern-nikkel-legering er blevet dæmonstartet som en teknisk gennemførlig måde at generere brint på. elektropletteret ferri-nikkellegering bruges som elektrode ved elektrolyse af vand. Metoden forventes at blive brugt til masseproduktion af rent brændstof, især brint, på grund af dets lave omkostninger og høje effektivitet. Denne teknologi bruger et prisbilligt porøst metalmateriale, der behøver ikke en ædelmetalbelægning. Dette gør det muligt for iltboblerne, der genereres af elektrolytisk vand, at undslippe hurtigt, hvilket øger produktionseffektiviteten.

Det er blevet rapporteret, at jern-nikkellegeringselektroden er elektroden med den højeste oxygenproduktionseffektivitet i den alkaliske elektrolyt. Processen bruger nikkel og jern som råmaterialer, som er billige og nemme at fremstille. Dette er i modsætning til andre vandelektrolyseteknologier, der kræver ædle sjældne metaller som katalysatorer og elektrodematerialer. Elektroden har en rig porestruktur og et højt specifikt overfladeareal, og dens OER katalytiske aktivitet overgår den for mange tidligere rapporterede nikkelbaserede katalysatorer. Den iboende katalytiske aktivitet af porøse jern-nikkellegeringselektroder påvirkes af deres Fe-indhold. Denne aktivitet er højest, når Fe-molfraktionen når 15%.Ni0.85Fe0.15-180-3 udviser høj stabilitet under industrielle vandelektrolyseforhold, og dens ydeevne efter 250 timers drift viser ingen væsentlig forringelse.
Under elektrolyse nedbryder elektrisk strøm vand til brint og ilt. Den lave effektivitet, høje omkostninger ved produktion af elektrodeilt og forbruget af meget elektricitet er en af ​​de største tekniske vanskeligheder ved elektrolyse af vand for at opnå industriel produktion.

Jern-nikkel-legeringen indeholder adskillige mikroporer, hver ca. 200 mikron i diameter, hvilket er omtrent det dobbelte af diameteren af ​​et menneskehår. Der er også adskillige mikroporer, hver omkring 50 nanometer i diameter, i det ultratynde nikkel-jern legeringsbelægning. Elektroden har et stort overfladeareal på grund af mikroporer i både belægningen og interiøret. Dette letter frigivelsen og undslippet af ilt, der dannes under elektrolyse. Utilstrækkelig iltbobleudslip er ofte årsagen til reduceret brug af elektroderne.
Brintforbrænding producerer kun vand, hvilket gør det til en ren og effektiv energikilde. Hvis det kan produceres i stor skala og til en lav pris, kan det hjælpe med at imødekomme verdens voksende energibehov, reducere forureningen og bremse den globale opvarmning.
Brugen af ​​højaktivitets- og stabilitetselektroder af nikkellegering viser lovende i alkalisk vandelektrolyse. Den vellykkede fremstilling af flertrins porøse strukturelektroder dannet under stærk gasudvikling giver også nye ideer til optimering af strukturen af ​​andre gasudviklingselektroder.