Разработка и исследование высокоэффективных электрохимических ячеек для щелочных электролизеров воды

Разработаны и исследованы высокоэффективные электрохимические ячейки для щелочного электролизера воды. Представлена оригинальная методика изготовления электродов-катализаторов на основе сеток из нержавеющей стали с пористым никелевым покрытием (ПНП), при этом установлено, что в области высоких плотностей тока (до 1000 мА/см²) целесообразно использовать аноды с тонким пористым покрытием толщиной до 20 мкм. Разработана методика модифицирования электродов с ПНП катализаторами анодного выделения кислорода на основе NiCo₂O₄ шпинели. Разработан оригинальный электрохимический метод модифицирования электродов катализаторами катодного выделения водорода на основе сплава Ni-Mo. Предложен диафрагменный материал для синтеза диафрагм и электродно-диафрагменных блоков (ЭДБ) на основе полисульфона и TiO₂, обеспечивающий требуемую чистоту генерируемых газов при повышенных эксплуатационных нагрузках. Разработана и запатентована методика изготовления ЭДБ. На основе полученных научно-технических решений создана батарея щелочного электролиза воды оригинальной конструкции, проведены ее ресурсные испытания при повышенных эксплуатационных нагрузках. Применение разработанных электродных и диафрагменных материалов позволило снизить энергопотребление ячейки щелочного электролиза воды до уровня 4,35 - 4,54 кВт·ч/нм³ Н₂ при плотности тока 0,6 - 0,7 А/см² при атмосферном давлении.