在全球碳中和戰(zhàn)略深入推進(jìn)與氫能產(chǎn)業(yè)加速發(fā)展的背景下,電解水制氫作為綠氫生產(chǎn)的核心技術(shù),其效率提升與成本控制成為行業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。其中,電極材料的性能直接影響電解槽的制氫效率與長(zhǎng)期穩(wěn)定性。益陽(yáng)菲美特新材料研發(fā)生產(chǎn)的泡沫鐵鎳合金,憑借獨(dú)特的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)與優(yōu)異的催化性能,正成為堿性電解槽(ALK)與陰離子交換膜電解槽(AEM)領(lǐng)域的關(guān)鍵材料,為制氫產(chǎn)業(yè)的降本增效提供了重要支撐。
泡沫鐵鎳合金采用三維網(wǎng)孔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),孔徑范圍覆蓋20-450μm,孔隙率高達(dá)98%以上,這一特性使其比表面積較傳統(tǒng)平面電極提升數(shù)百倍。超大的比表面積不僅顯著增加了電解液與電極的接觸面積,縮短了傳質(zhì)距離,還有效降低了氣泡附著導(dǎo)致的能量損耗,從結(jié)構(gòu)層面為電解反應(yīng)效率的提升奠定了基礎(chǔ)。同時(shí),鐵鎳兩種金屬的協(xié)同作用賦予材料優(yōu)異的綜合性能:鎳基成分保證了在堿性介質(zhì)中的高活性與耐腐蝕性,鐵元素則憑借高親氧性增強(qiáng)了對(duì)OH?的吸附能力,成為析氧反應(yīng)(OER)的高效促進(jìn)劑,二者結(jié)合使材料在催化反應(yīng)中表現(xiàn)出卓越的動(dòng)力學(xué)性能。
在電解槽的核心組件中,泡沫鐵鎳合金展現(xiàn)出多場(chǎng)景適配性。在催化層應(yīng)用中,其可同時(shí)滿足陽(yáng)極析氧反應(yīng)(OER)與陰極析氫反應(yīng)(HER)的需求。作為陽(yáng)極催化材料,能提供豐富的活性點(diǎn)位,降低析氧過(guò)電位,據(jù)權(quán)威檢測(cè),采用泡沫鐵鎳的堿性電解槽在實(shí)際工況下直流能耗可低至4.0-4.3kWh/標(biāo)方,能量效率達(dá)80-85%;作為陰極催化材料,其穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)可保障析氫反應(yīng)的持續(xù)高效進(jìn)行。在擴(kuò)散層(GDL/PTL)應(yīng)用中,泡沫鐵鎳?yán)^承了傳統(tǒng)泡沫鎳的優(yōu)勢(shì),既能高效擴(kuò)散氫氣與氧氣,又可通過(guò)良好的導(dǎo)電性與導(dǎo)熱性實(shí)現(xiàn)電子與熱量的快速傳導(dǎo),且成本更具競(jìng)爭(zhēng)力,成為替代傳統(tǒng)材料的理想選擇。