Kundenspezifischer Ultra-dicker 10 mm Nickelschaum Für Elektrolyseuranwendungen

Produktspezifikationen

Eigenschaften

Ultra-dicke dreidimensionale Gerüststruktur
Mit einer Dicke von 10 mm übertrifft dieses Produkt die typischen Dickenbegrenzungen herkömmlicher Nickelschäume und bildet ein dreidimensionales, elektrisch leitfähiges Netzwerk mit hoher struktureller Integrität. Während der Elektrolyse bietet diese Dicke ausreichend Pufferraum für die Blasenablösung und die Elektrolytzirkulation. Dadurch wird der „Blasenabschirmungseffekt" wirksam unterdrückt und eine stabile aktive Fläche über einen langen Betriebszeitraum aufrechterhalten.

Synergie aus makroporöser Verbundenheit und hoher Porosität
Die Kombination aus einer Porosität von über 95 % und einer verbundenen Offenporarchitektur reduziert die Tortuosität innerhalb der Elektrode erheblich. Diese strukturelle Eigenschaft ermöglicht es dem Elektrolyten, in einem nahezu frei fließenden Zustand durch die Elektrode zu strömen, wodurch die Konzentrationspolarisation stark minimiert wird. Dies ist besonders wirksam, um bei hohen Stromdichten eine niedrige Zellspannung aufrechtzuerhalten und so die Gesamtenergieeffizienz des Elektrolysesystems zu verbessern.

Synergistisches Gleichgewicht mechanischer und elektrochemischer Eigenschaften
Trotz seiner extrem hohen Porosität behält das Material dank eines speziellen Herstellungsverfahrens eine gute Druckfestigkeit und strukturelle Integrität in Dickenrichtung. Bei der Montage des Elektrolyseurs kann dieses Produkt bestimmten Montagedrücken standhalten, ohne strukturell zu kollabieren. Dies gewährleistet einen stabilen Grenzflächenkontakt zwischen der Elektrode und der Membran oder der Bipolarplatte und verhindert so lokale Überhitzung oder ungleichmäßige Stromverteilung, die durch schwankende Kontaktwiderstände verursacht werden.

Kundenspezifische Abmessungen für technische Anpassungsfähigkeit
Die Größe von 150 x 80 mm wurde entwickelt, um die einfache Handhabung bei der experimentellen Validierung mit den Integrationsanforderungen von Elektrolyse-Stacks im kleinen Maßstab in Einklang zu bringen. Diese Dimension passt gut zu standardisierten Elektrolysezellenhalterungen und Flussfeldplatten, minimiert den Materialverlust beim Schneiden und der Installation und bietet gleichzeitig eine zuverlässige strukturelle Referenz für eine spätere Skalierung auf Industriegrößen.

Produkteigenschaften

Anoden-/Kathodensubstrat für die Wasserelektrolyse
Bei der Wasserelektrolyse mit Protonenaustauschmembran oder der alkalischen Wasserelektrolyse dient dieser Nickelschaum als Elektrodensubstrat sowohl für die Sauerstoff- als auch für die Wasserstoffentwicklungsreaktion. Seine Dicke von 10 mm bietet ausreichend Platz für die Beladung mit Katalysatorschichten, und die hochporöse Struktur verbessert die Katalysatorausnutzung erheblich, während gleichzeitig niedrige Überspannungen bei hohen Stromdichten aufrechterhalten werden. Dies reduziert den Stromverbrauch bei der Wasserstofferzeugung.

Verstärkte Elektrode für die Chlorentwicklung in der Chlor-Alkali-Industrie
Um die doppelten Anforderungen an Korrosionsbeständigkeit und hohe Aktivität bei der Chlor-Alkali-Elektrolyse zu erfüllen, kann dieser Nickelschaum als Substrat für thermisch gespritzte oder elektrochemisch abgeschiedene aktive Beschichtungen verwendet werden. Die dreidimensionale Offenporstruktur verbessert die mechanische Verzahnung zwischen der Beschichtung und dem Substrat und verlängert so effektiv die Lebensdauer der Elektrode in Umgebungen mit hochkonzentrierter Salzlösung bei hohen Temperaturen.

Trägerschicht für Gasdiffusionselektroden zur elektrochemischen CO₂-Reduktion
In CO₂-Reduktionselektrolyseuren fungiert dieses Produkt als eine Übergangs-Trägerstruktur zwischen der Gasdiffusionsschicht und der Katalysatorschicht. Seine Porosität von über 95 % gewährleistet einen effizienten Kontakt zwischen gasförmigem CO₂ und dem flüssigen Elektrolyten an der Reaktionsgrenzfläche, während die Dicke von 10 mm Kanäle für die schnelle Entfernung gasförmiger Produkte bereitstellt und so Flutungserscheinungen mindert.

Elektrodenmaterial für Flussbatterien
In Vanadium-Redox-Flussbatterien oder Zink-Brom-Flussbatterien kann dieser Nickelschaum als alternatives Elektrodenmaterial für beide Seiten, die positive und die negative, dienen. Die hohe Porosität und die dreidimensional verbundene Struktur tragen dazu bei, die Pumpverluste im Flussbatteriesystem zu reduzieren, während die große spezifische Oberfläche die elektrochemische Reaktionskinetik verbessert und sowohl die Spannungseffizienz als auch die Energieeffizienz steigert.

Dreidimensionale Sensoroberfläche für elektrochemische Sensoren
Für elektrochemische Detektionsanwendungen ermöglichen die makroskopischen Abmessungen und die Mikrostruktur dieses Nickelschaums den Aufbau hochempfindlicher und hochstabiler dreidimensionaler Sensoroberflächen. Die flächige Größe von 150 x 80 mm ist mit verschiedenen Durchflussdetektionszellen kompatibel und bietet eine strukturell kontrollierbare Elektrodenplattform für die Online-Überwachung von Wasserinhaltsstoffen, Schwermetallionen und anderen Analyten.

Standardisierte Komponente für die Elektrolyse-Stack-Montage
Bei der Entwicklung und Produktion miniaturisierter Elektrolyse-Stacks ermöglichen die Abmessungen dieses Produkts dessen direkte Verwendung als standardisierte Einzelelektrode. Seine hervorragende Maßhaltigkeit reduziert die Montagetoleranzen beim Stack-Aufbau, und seine überlegene elektrische Leitfähigkeit minimiert die Kontaktwiderstände zwischen den einzelnen Zellen, wodurch die Gesamtzuverlässigkeit und Gleichmäßigkeit des Elektrolysesystems verbessert werden.

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