pem電解水制氣的電解槽結(jié)構(gòu)

電解水制氫是一種常見的制氫方法，其中 pem 電解水制氫技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用。pem 電解水制氫的核心部件是電解槽，它是實現(xiàn)電解反應(yīng)的關(guān)鍵裝置

電解槽的結(jié)構(gòu)

pem 電解水制氫的電解槽通常由陽極、陰極和質(zhì)子交換膜組成。陽極和陰極分別位于電解槽的兩側(cè)，而質(zhì)子交換膜則位于陽極和陰極之間。

1.陽極:陽極是電解槽的正極，通常由貴金屬催化劑(如)覆蓋的碳紙制成。陽極的主要作用是在電解反應(yīng)中催化水分子的氧化反應(yīng)，產(chǎn)生氧氣離子(02- )。

2.陰極:陰極是電解槽的負極，通常由鍍鉑的板制成。陰極的主要作用是在電解反應(yīng)中催化水分子的還原反應(yīng)，產(chǎn)生氫氣離子(H+)

3.質(zhì)子交換膜:質(zhì)子交換膜是電解槽的核心組件，它位于陽極和陰極之間，起到隔離陽極和陰極的作用。質(zhì)子交換膜具有高選擇性只允許質(zhì)子(H+)通過，阻止氣體和電解液的混合

電解反應(yīng)過程

pem 電解水制氫的電解槽結(jié)構(gòu)決定了其電解反應(yīng)過程。首先，電解槽中加入水和電解液。隨后，通過外加電壓，陽極和陰極之間形成電場，促使電解液中的水分子發(fā)生氧化和還原反應(yīng)

具體而言，陽極上的貴金屬催化劑催化水分子的氧化反應(yīng)，將水分子轉(zhuǎn)化為氧氣離子(02-)和質(zhì)子( H+ 。而陰極上的層催化水分子的還原反應(yīng)，將水分子轉(zhuǎn)化為氫氣離子(H+ )。質(zhì)子交換膜只允許質(zhì)子通過，阻止氧氣離子和氫氣離子的混合

由于質(zhì)子交換膜的存在，氧氣離子和氫氣離子在電解槽內(nèi)分別向陰極和陽極遷移。在陰極處，氫氣離子得到電子的供應(yīng)，還原為氫氣(H2)。而在陽極處，氧氣離子失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，生成氧氣(02)