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通过仿真提高电解槽的制氢效率和寿命

COMSOL  · 公众号  · 半导体  · 2024-09-13 09:00
    

主要观点总结

文章主要探讨了碱性水电解槽在制取清洁氢能过程中的运行效率和寿命问题,特别是寄生分流的影响。文章介绍了通过模拟碱性电解槽堆来了解寄生分流的方法,并探讨了如何提高制氢效率和降低成本的策略。

关键观点总结

关键观点1: 碱性水电解槽可以制取零碳排放的氢气,但氢能成本仍高于化石燃料。

电解槽的运行效率和寿命对降低制氢成本至关重要。文章强调了通过模拟碱性电解槽堆来了解寄生分流的重要性。

关键观点2: 碱性水电解槽通常由多个电池单元组成,所有电池共用同一个电解质。

电池之间的寄生分流会降低能效并导致腐蚀。文章讨论了如何通过仿真来可视化分流,揭示电解槽设计的优势和局限性。

关键观点3: 文章通过仿真模型探讨了碱性水电解槽中的分流问题。

模型考虑了电极表面动力学、欧姆损耗等因素,并揭示了分流在电解槽堆中的分布及其对整体设计的影响。

关键观点4: 仿真结果显示,出口通道的分流低于进口通道,分流在电解槽末端更为明显,并且电解槽电压越高,分流越大。

此外,文章还讨论了能效的定义和如何提高能效的策略,并指出仿真模型在理解实际问题中的应用价值。


文章预览

碱性水电解槽可以通过电解水来制取零碳排放的 氢气。虽然这一工艺可以通过制取清洁氢能来帮助降低全球碳含量,但氢能的成本仍远高于化石燃 料。为了最大限度地降低制氢的成本,尽可能地提高电解槽的运行效率和寿命至关重要。限制电解槽堆运行效率和寿命的一个因素是寄生分流。本文我们将探讨如何通过模拟碱性电解槽堆,更好地了解其运行过程中可能产生的寄生分流。 通过碱性电解槽制取清洁氢能 将水电解槽与可再生能源电力配合使用能够实现零碳排放,制取出“绿色”氢能。碱性水电解槽在全球水电解槽装机总量中占比较大,它通常由许多重复的阳极电池、隔膜和阴极电池组成,这些组件共同构成一个电解槽堆。在碱性水电解槽堆中,所有电池共用同一个电解质。 由于所有电池都处于离子接触状态,电池之间的寄生分流通过入口 ………………………………

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