Введение
ГЛАВА 1. Литературный обзор 10
1.1 Щелочной электролиз воды 10
1.2 Термодинамика процесса щелочного электролиза воды 13
1.3 Конструкции электролизных ячеек 18
1.4 Диафрагмы для щелочного электролизера воды 23
1.5 Электроды для щелочного электролизера воды
1.5.1 Катализаторы катодного выделения водорода 35
1.5.2 Катализаторы анодного выделения кислорода 40
1.5.3 Макрокинетика процессов в пористых жидкостно-газовых электродах 47
1.6 Выводы по главе 1 51
ГЛАВА 2. Методика проведения эксперимента 52
2.1 Используемые материалы 52
2.2 Приборы и оборудование 53
2.3 Методика исследования электрохимической активности электродов 54
2.4 Методика определения удельной электропроводности диафрагм 54
2.5 Методика исследования устойчивости газоразделительной диафрагмы к перепаду давлений в катодной и анодной камерах 56
2.6 Методика исследования ячейки щелочного электролизера воды при атмосферном давлении 58
2.7 Методика исследования элементов ячейки щелочного электролизера воды при повышенных эксплуатационных нагрузках 61
2.8 Методика испытаний батареи щелочного электролизера воды при повышенных эксплуатационных нагрузках 67
ГЛАВА 3. Разработка элементной базы щелочного электролизера воды 71
3.1 Модифицирование сетчатых электродов пористым никелевым покрытием 71
3.2 Модифицирование электродов катализаторами катодного выделения водорода 75
3.3 Модифицирование электродов катализаторами анодного выделения кислорода 86
3.4 Макрокинетика процессов в анодах с пористым никелевым покрытием 91
3.5 Синтез и исследование свойств композитных полимерных диафрагм 104
3.6 Методика изготовление электродно-диафрагменного блока на основе композитной полимерной диафрагмы 110
3.7 Выводы по главе 3 113
ГЛАВА 4 Исследование ячеек щелочного электролизера воды при повышенных эксплуатационных нагрузках 114
4.1 Исследование рабочих параметров ячейки щелочного электролизера воды 114
4.1.1 Исследование элементной базы в составе ячейки щелочного электролизера воды 114
4.1.2 Газохроматографическое исследование чистоты генерируемых газов
4.2 Влияние температуры и давления на потенциал анода, катода и падение напряжения на диафрагме 119
4.3 Исследование работы батареи щелочного электролизера воды при повышенных эксплуатационных нагрузках 127
4.4 Выводы по главе 4 135
Заключение 136
Список сокращений и условных обозначений 137
Список литературы
