PofoliaPofolia ile paylaşıldı

Industrial & Engineering Chemistry Research· 2026Q1

Alkalin Sulu Elektrolizde Diyafram İçi Boşluk Beslemesi ile Kütle Transferi Yoğunlaştırması

Mass Transfer Intensification via Intra-Diaphragm Gap Feeding in Alkaline Water Electrolysis

Wen-Tao Bi, Runxia He, Shi-Xin Qu, Da-Li Bao ve diğerleri

Kısa özet

Ayrıştırılmış gaz-sıvı çıkış kanallarına sahip diyafram içi boşluk (IDG) besleme konfigürasyonu, alkalinli su elektrolizinde %25,3 oranında ohmik direnci ve 1000 mA cm–2'de 1,15 kWh Nm–3 oranında hidrojen-spesifik enerji tüketimini azaltır.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Ana noktalar

  • Alkalinli su elektrolizi için ayrıştırılmış gaz-sıvı çıkış kanallarına sahip bir diyafram içi boşluk (IDG) besleme konfigürasyonu tanıtıldı.
  • Üniform yakın mesafeli elektrolit beslemesi sağlandı ve ayrı çift çıkışlar aracılığıyla iki fazlı birikim azaltıldı.
  • 10 mA cm–2'de hidrojen safsızlığı %2'nin altında tutuldu.
  • 1000 mA cm–2'de ohmik direnç %25,3 oranında azaltıldı ve hidrojen-spesifik enerji tüketimi 1,15 kWh Nm–3 oranında düşürüldü.
  • Dinamik fotovoltaik yük dalgalanmaları altında geleneksel alt beslemeli kurulumlara kıyasla %14,3 daha yüksek yıllık hidrojen verimi elde edildi.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Özet (abstract)

Abstract Alkaline water electrolysis (AWE) coupled with fluctuating photovoltaic power confronts severe operational limitations stemming from intrinsic near-electrode mass transfer barriers. These transport defects exacerbate both ohmic polarization and trans-diaphragm H2/O2 crossover, significantly restricting the flexible operating window of electrolyzer stacks. Targeting these inherent limitations, this work proposes an innovative intradiaphragm gap (IDG) inside-to-out feeding configuration equipped with decoupled gas–liquid efflux channels. The IDG configuration achieves uniform close-range electrolyte supply across the entire electrode surfaces and mitigates two-phase buildup within the cell compartment via separate dual outlets. The hydrogen impurity level in oxygen streams remains below the 2 vol % safety threshold even at an ultralow current density of 10 mA cm–2. The IDG scheme lowers ohmic resistance by 25.3% and hydrogen-specific energy consumption by 1.15 kWh Nm–3 at 1000 mA cm–2. Under dynamic photovoltaic load fluctuations, the IDG electrolyzer maintains stable operation and compliant gas purity, yielding 14.3% higher annual hydrogen yield than conventional bottom-fed setups. Synergistically optimized electrolyte distribution and interfacial gas removal reinforce near-electrode mass transfer, improving overall cell efficiency and dynamic load adaptability. This feeding configuration provides a feasible retrofitting strategy for commercial alkaline electrolysis facilities.

Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. Industrial & Engineering Chemistry Research, 2026 · DOI ↗

ÇıkarımlarPremium
Makaleye SorÜcretsiz hesapla

Ücretsiz hesapla devam et

Makaleye Sor ile bu makaleye günde 3 soru ücretsiz; makaleyi kaydet, kaynakçasını al, ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Çıkarımlar Premium.

Web'de ücretsiz devam et

Google ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.

Telefonda:

Alan: Enerji Mühendisliği ve Güç Teknolojisi

Energy Engineering and Power TechnologyEnergy