一种电解水制氢用电解槽及电解水制氢阴极电极制备方法技术

本发明专利技术公开了一种电解水制氢用电解槽及电解水制氢阴极电极制备方法，包括电解槽与顶架，顶架底部的中间处通过轴承活动连接有驱动柱，驱动柱的底端外壁螺纹连接有安装架，安装架的底部通过螺栓安装有若干个阳极片，安装架的底部通过螺栓安装有若干个阴极片，且安装架的底部固定安装有若干个隔膜，顶架的顶部一侧焊接有氧气管，顶架的顶部一侧焊接有氢气管，氢气管和氧气管的一侧均焊接有外通管，本发明专利技术的电解槽外接安装变压器及整流柜，能快速将高压交流电转为制氢直流电，同时电解槽内的阳极片和阴极片使电解水分子发生电化学反应，进而分解得到氢气，氢气管和外通管上的控流阀一和流量检测仪能够将氢气量控制和测量。流量检测仪能够将氢气量控制和测量。流量检测仪能够将氢气量控制和测量。

【技术实现步骤摘要】
一种电解水制氢用电解槽及电解水制氢阴极电极制备方法


[0001]本专利技术涉及电解水制氢
，具体涉及一种电解水制氢用电解槽及电解水制氢阴极电极制备方法。

技术介绍

[0002]电解槽由槽体、阳极和阴极组成，多数用隔膜将阳极室和阴极室隔开，电解槽作为可再生能源大规模制氢的关键装备，在阴极与溶液界面处发生还原反应，以制取所需产品，电解槽的性能与整个制氢系统的制氢效率有着直接的关系。
[0003]如公告号为CN114934279A的一种电解水制氢用电解槽，包括电解水制氢槽、电解片组件和夹持机构，所述电解水制氢槽内设有离子隔膜将电解水制氢槽分割为两侧的阴极室和阳极室。
[0004]电解水通入至电解槽后的制氢操作复杂，且电解槽内制氢的输出量需及时控制，电解槽内的阳极片和阴极片经长期运行要及时更换，而人工拆分阳极片和阴极片后还需手动更换，影响了电解槽制氢效率，因此，亟需设计一种电解水制氢用电解槽及电解水制氢阴极电极制备方法来解决上述问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种电解水制氢用电解槽及电解水制氢阴极电极制备方法，以解决现有技术中的上述不足之处。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]一种电解水制氢用电解槽，包括电解槽与顶架，所述顶架底部的中间处通过轴承活动连接有驱动柱，所述驱动柱的底端外壁螺纹连接有安装架，所述安装架的底部通过螺栓安装有若干个阳极片，所述安装架的底部通过螺栓安装有若干个阴极片，且安装架的底部固定安装有若干个隔膜，所述顶架的顶部一侧焊接有氧气管，所述顶架的顶部一侧焊接有氢气管，所述氢气管和氧气管的一侧均焊接有外通管，所述外通管的一侧通过螺栓安装有流量检测仪，所述氧气管的底端固定安装有通氧管一，且通氧管一的底部一侧焊接有通氧管二，所述氢气管的底端固定安装有通氢管一，且通氢管一的底部一侧焊接有通氢管二，所述安装架的内部开设有若干个流通口，所述驱动柱的外壁上焊接有转动盘，且转动盘的顶部焊接有若干个转换杆。
[0008]优选的，所述顶架的顶部焊接有更换箱，所述更换箱顶部的内壁通过螺栓安装有驱动电机。
[0009]优选的，所述驱动电机的输出端焊接有推压件，所述氢气管和氧气管的一侧均设置有控流阀一。
[0010]优选的，所述外通管的一侧设置有控流阀二，所述安装架的外部两侧均通过螺栓安装有间隔板。
[0011]优选的，所述电解槽通过传输线连接有变压器，所述电解槽通过传输线连接有整
流柜。
[0012]优选的，所述顶架通过螺栓安装在电解槽的顶部，所述电解槽的一侧焊接有电解水管。
[0013]一种电解水制氢阴极电极制备方法，包括所述的一种电解水制氢用电解槽，包括以下步骤：
[0014]S1.基材选用与预处理：选用制氢阴极电极的镍基材，将镍基材依次用乙醇和高纯水进行超声清洗；
[0015]S2.基材处理：再将镍基材放置于烘箱内，按照一定的时间和温度做烘干操作，得到处理好的镍基材；
[0016]S3.制备预操作：准备的镍基材安装在电解槽中的安装架上，并准备制备用反应剂，反应剂为镍磷金属离子反应剂、镍锌磷金属离子反应剂或镍钼磷金属离子反应剂其中的两种；
[0017]S4.制备初反应：在电解槽内通入电解溶液和一种反应剂，电解槽通电后，电解溶液和反应剂包覆在镍基材的外部，得到电沉积料；
[0018]S5.电沉积反应：电解槽中通入另一反应剂，再将另一反应剂包覆在电沉积料的外部，在电沉积料上沉积金属离子外层，反应得到制氢阴极电极；
[0019]S6.清洗干燥：制氢阴极电极利用纯水清洁后，再将阴极电极放入到干燥箱中去湿。
[0020]优选的，所述S1中，超声清洗前加20％乙醇40ml或高纯水，而后超声处理15分钟，所述S2中，镍基材置于烘箱内的温度为40
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70摄氏度，烘干3
‑
7分钟。
[0021]优选的，所述S3中，反应剂的用量为7
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10g/L，所述S4和S5中，电解槽1通电后的电沉积时长为5
‑
15分钟。
[0022]优选的，所述S6中，阴极电极放入到干燥箱中去湿时长为4
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16分钟，干燥温度为15
‑
55摄氏度。
[0023]在上述技术方案中，本专利技术提供的一种电解水制氢用电解槽及电解水制氢阴极电极制备方法，通过设置的电解槽与氢气管，电解槽外接安装变压器及整流柜，能快速将高压交流电转为制氢直流电，同时电解槽内的阳极片和阴极片使电解水分子发生电化学反应，进而分解得到氢气，氢气管和外通管上的控流阀一和流量检测仪能够将氢气量控制和测量；通过设置的更换箱与驱动柱，推压件随着驱动电机转动后，使转换杆与转动盘推动，安装架得以将另两组阳极片和阴极片转换位置，使新的阳极片和阴极片直接更换，保障了电解槽迅速的制氢；通过设置的安装架与阳极片，阳极片和阴极片装设于安装架上，阳极片和阴极片上开有凹槽，使阳极片和阴极片结构变曲折，提高了电流通过的密度，制氢效率能提升；电解水制氢阴极电极制备方法，通过电化学沉积使金属离子外层包覆在基材上，提高阴极电极电解活性。
附图说明
[0024]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0025]图1为本专利技术一种电解水制氢用电解槽及电解水制氢阴极电极制备方法实施例提供的立体结构示意图。
[0026]图2为本专利技术一种电解水制氢用电解槽及电解水制氢阴极电极制备方法实施例提供的电性连接关系示意图。
[0027]图3为本专利技术一种电解水制氢用电解槽及电解水制氢阴极电极制备方法实施例提供的剖面示意图。
[0028]图4为本专利技术一种电解水制氢用电解槽及电解水制氢阴极电极制备方法实施例提供的电解槽局部顶面示意图。
[0029]图5为本专利技术一种电解水制氢用电解槽及电解水制氢阴极电极制备方法实施例提供的更换箱结构示意图。
[0030]附图标记说明：
[0031]1电解槽、2氢气管、3氧气管、4阳极片、5阴极片、6隔膜、7电解水管、8安装架、9流通口、10通氧管一、11通氢管一、12更换箱、13流量检测仪、14控流阀一、15控流阀二、16外通管、17变压器、18整流柜、19驱动柱、20驱动电机、21推压件、22转换杆、23转动盘、24通氧管二、25通氢管二、26间隔板、27顶架。
具体实施方式
[0032]为了使本领域的技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面将结合附图对本专利技术作进一步的详细介绍。
[0033]如图1
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5所示，本专利技术实施例提供的一种电解水制氢用电解槽，包括电解槽1与顶架27，顶架27底部的中间处通过轴承活动连接有驱动柱19，驱动柱19的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电解水制氢用电解槽，包括电解槽(1)与顶架(27)，其特征在于，所述顶架(27)底部的中间处通过轴承活动连接有驱动柱(19)，所述驱动柱(19)的底端外壁螺纹连接有安装架(8)，所述安装架(8)的底部通过螺栓安装有若干个阳极片(4)，所述安装架(8)的底部通过螺栓安装有若干个阴极片(5)，且安装架(8)的底部固定安装有若干个隔膜(6)，所述顶架(27)的顶部一侧焊接有氧气管(3)，所述顶架(27)的顶部一侧焊接有氢气管(2)，所述氢气管(2)和氧气管(3)的一侧均焊接有外通管(16)，所述外通管(16)的一侧通过螺栓安装有流量检测仪(13)，所述氧气管(3)的底端固定安装有通氧管一(10)，且通氧管一(10)的底部一侧焊接有通氧管二(24)，所述氢气管(2)的底端固定安装有通氢管一(11)，且通氢管一(11)的底部一侧焊接有通氢管二(25)，所述安装架(8)的内部开设有若干个流通口(9)，所述驱动柱(19)的外壁上焊接有转动盘(23)，且转动盘(23)的顶部焊接有若干个转换杆(22)。2.根据权利要求1所述的一种电解水制氢用电解槽，其特征在于，所述顶架(27)的顶部焊接有更换箱(12)，所述更换箱(12)顶部的内壁通过螺栓安装有驱动电机(20)。3.根据权利要求2所述的一种电解水制氢用电解槽，其特征在于，所述驱动电机(20)的输出端焊接有推压件(21)，所述氢气管(2)和氧气管(3)的一侧均设置有控流阀一(14)。4.根据权利要求1所述的一种电解水制氢用电解槽，其特征在于，所述外通管(16)的一侧设置有控流阀二(15)，所述安装架(8)的外部两侧均通过螺栓安装有间隔板(26)。5.根据权利要求1所述的一种电解水制氢用电解槽，其特征在于，所述电解槽(1)通过传输线连接有变压器(17)，所述电解槽(1)通过传输线连接有整流柜(18)。6.根据权利要求1所述的一种电解水制氢用电解槽，其特征在于，所述顶架(27)通过螺...

【专利技术属性】
技术研发人员：王森，郑宇，孙泽正，王宏媛，
申请(专利权)人：深圳市图灵科创产业发展有限公司，
类型：发明
国别省市：