Teknologi for å produsere hydrogen gjennom elektrolyse av vann

Hydrogen er en ren energikilde. elektrolysen av vann ved hjelp av en elektrode laget av elektroplettert jern-nikkel-legering har blitt demonstartet som en teknisk mulig måte å generere hydrogen på. galvanisert jern-nikkel-legering brukes som elektrode i elektrolyse av vann. Metoden forventes å bli brukt til masseproduksjon av rent drivstoff, spesielt hydrogen, på grunn av dens lave kostnader og høye effektivitet. Denne teknologien bruker et rimelig porøst metallmateriale som trenger ikke et edelt metallbelegg. Dette gjør det mulig for oksygenboblene som genereres av elektrolytisk vann å unnslippe raskt, og dermed øke produksjonseffektiviteten.

Det har blitt rapportert at jern-nikkellegeringselektroden er elektroden med høyest oksygenproduksjonseffektivitet i den alkaliske elektrolytten. Prosessen bruker nikkel og jern som råmaterialer, som er rimelige og enkle å produsere. Dette er i motsetning til andre vannelektrolyseteknologier som krever edle sjeldne metaller som katalysatorer og elektrodematerialer. Elektroden har en rik porestruktur og høyt spesifikt overflateareal, og dens katalytiske OER-aktivitet overgår den til mange tidligere rapporterte nikkelbaserte katalysatorer. Den indre katalytiske aktiviteten til porøse jern-nikkellegeringselektroder påvirkes av Fe-innholdet. Denne aktiviteten er høyest når Fe-molfraksjonen når 15%.Ni0.85Fe0.15-180-3 viser høy stabilitet under industrielle vannelektrolyseforhold, og ytelsen etter 250 timers drift viser ingen vesentlig forringelse.
Under elektrolyse bryter elektrisk strøm vann ned til hydrogen og oksygen. Den lave effektiviteten, høye kostnadene for elektrodeoksygenproduksjon og forbruket av mye elektrisitet er en av de viktigste tekniske vanskelighetene for elektrolyse av vann for å oppnå industriell produksjon.

Jern-nikkel-legeringen inneholder tallrike mikroporer, hver ca. 200 mikron i diameter, som er omtrent dobbelt så stor som diameteren til et menneskehår. Det er også mange mikroporer, hver ca. 50 nanometer i diameter, i det ultratynne nikkeljernet legeringsbelegg. Elektroden har stor overflate på grunn av mikroporer i både belegget og interiøret. Dette letter frigjøring og unnslipping av oksygen som genereres under elektrolyse. Utilstrekkelig utslipp av oksygenbobler er ofte årsaken til redusert bruk av elektrodene.
Hydrogenforbrenning produserer bare vann, noe som gjør det til en ren og effektiv energikilde. Hvis det kan produseres i stor skala og til en lav pris, kan det bidra til å møte verdens økende energibehov, redusere forurensning og dempe global oppvarming.
Bruken av nikkellegeringselektroder med høy aktivitet og stabilitet viser løfte i alkalisk vannelektrolyse. Den vellykkede fremstillingen av flertrinns porøse strukturelektroder dannet under sterk gassutvikling gir også nye ideer for å optimalisere strukturen til andre gassutviklingselektroder.