мм. У такому електроліті відсутні вільні кислоти або основи; іонна провідність забезпечується лише за рахунок рухливості гідратованих іонів водню. Ці іони рухаються через шар електроліту, переходять від однієї сульфокислотних групи до іншої. Вода на аноді розкладається з утворенням кисню, іонів водню і електронів. Іони водню дифундують через твердий полімерний електроліт і потрапляють на катод. Електрони проходять через зовнішній контур і досягають водневого електрода, глее здійснюється рекомбінація водневих іонів і електронів з утворенням молекул водню. p align="justify"> Схема електродних реакцій на полімерній мембрані представлена ​​на рис (2.1). Електроди не повинні бути стійкими проти кислот або лугів, так як електроліт адсорбується на мембрані. В якості матеріалу для катода можна використовувати платинову чернь, а для анода - металооксидних каталізатор. Деякі технічні показники процесу: щільність струму 1,1 - 2,0 А/см 2 ; напруга 1,78 - 1,85 В; споживання енергії 3,9 - 4,0 кВт В· год/м 3 Н 2 ; тиск 0,2 - 6,0 МПа, температура 120 В° С.
Переваги полімерних електролітів проявляються в наступних особливостях:
) електролітична комірка може працювати при високих перепадах тиску і високих тисках генерування водню;
) концентрація електролітів постійна і сам електроліт знаходиться в стаціонарному стані (відсутня циркуляція електроліту), він залишається незмінним у процесі експлуатації;
) в системі відсутні циркулюючі агенти (кислоти або лугу), що викликають корозію технологічного обладнання;
) знижується витрата електроенергії на електроліз;
) простота конструкції електродів, які представляють собою тонкі шари платинової черні, завдані з однієї й іншої сторони пластини полімерного електроліту.
В
Малюнок 2.1 - Схеми електролізу водяної пари
а - полімерна мембрана;
- катод, 2 - полімерна мембрана, 3 - анод;
реакція на катоді реакція на аноді
б - твердий каталізатор;
- катод (Ni +10% ZrO 2 ), 2 - анод (ABO 3 , де A - Sr, Ca, BA, Mg, B - Al, Ti);
катодна реакція анодна реакція температура електролізу 1100-1500 К
Розробка способів отримання водню е...
