Horumarka iyo falanqaynta dhaqaale ee wax soo saarka haydarojiin iyadoo la adeegsanayo electrolysis of oxides adag

Horumarka iyo falanqaynta dhaqaale ee wax soo saarka haydarojiin iyadoo la adeegsanayo electrolysis of oxides adag

Elektrolyzer-ka adag ee oksaydhka (SOE) wuxuu adeegsadaa uumiga biyaha heerkulka sare leh (600 ~ 900°C) si loogu isticmaalo elektrolysis-ka, kaas oo ka waxtar badan elektrolyzer-ka alkaline iyo elektrolyzer-ka PEM. Sannadihii 1960-meeyadii, Mareykanka iyo Jarmalka waxay bilaabeen inay sameeyaan cilmi-baaris ku saabsan uumiga biyaha heerkulka sare leh ee SOE. Mabda'a shaqada ee elektrolyzer-ka SOE waxaa lagu muujiyay Jaantuska 4. Haydarojiin iyo uumiga biyaha ee dib loo warshadeeyay waxay ka galaan nidaamka falgalka anode-ka. Uumiga biyaha waxaa elektrolyz-ka loogu beddelaa haydarojiin katooliga. O2-ka uu soo saaro katooliga ayaa u gudba elektrolyz-ka adag una gudba anode-ka, halkaas oo uu dib isugu daro si uu u sameeyo oksijiin oo uu u sii daayo elektrooniyada.

Si ka duwan unugyada elektiroonigga ah ee xuubka elektiroonigga ah ee alkaline iyo proton, elektiroonigga SOE wuxuu la falgalaa taabashada uumiga biyaha wuxuuna wajahayaa caqabadda ah in la kordhiyo aagga isku xirka u dhexeeya elektiroonigga iyo taabashada uumiga biyaha. Sidaa darteed, elektiroonigga SOE guud ahaan wuxuu leeyahay qaab-dhismeed daloolsan. Ujeeddada elektiroonigga uumiga biyaha waa in la yareeyo xoogga tamarta iyo in la yareeyo kharashka hawlgalka elektiroonigga biyaha dareeraha ah ee caadiga ah. Xaqiiqdii, inkastoo baahida tamarta guud ee falgalka kala-go'idda biyaha ay si yar u kordho marka heerkulka sii kordho, baahida tamarta korontada ayaa si weyn hoos ugu dhacda. Marka heerkulka elektiroonigga ah uu kordho, qayb ka mid ah tamarta loo baahan yahay waxaa la siiyaa kuleyl ahaan. SOE waxay awood u leedahay inay soo saarto haydarojiin iyadoo ay joogaan ilo kulayl oo heerkul sare leh. Maadaama falgalayaasha nukliyeerka ee gaaska qaboojiya ee heerkulka sare leh lagu kululeyn karo 950°C, tamarta nukliyeerka waxaa loo isticmaali karaa sidii ilo tamar oo loogu talagalay SOE. Isla mar ahaantaana, cilmi-baaristu waxay muujinaysaa in tamarta la cusboonaysiin karo sida tamarta dhulka hoostiisa ay sidoo kale leedahay awood ahaan isha kulaylka ee elektiroonigga uumiga. Ka shaqaynta heerkulka sare waxay yareyn kartaa danabka batteriga waxayna kordhin kartaa heerka falcelinta, laakiin waxay sidoo kale wajahaysaa caqabadda xasilloonida kuleylka iyo shaabadaynta walxaha. Intaa waxaa dheer, gaaska uu soo saaro katoodu waa isku darka haydarojiin, kaas oo u baahan in si dheeraad ah loo kala saaro oo loo nadiifiyo, taasoo kordhinaysa kharashka marka la barbar dhigo elektroliska biyaha dareeraha ah ee caadiga ah. Isticmaalka dhoobada proton-ka qaada, sida strontium zirconate, waxay yareysaa kharashka SOE. Strontium zirconate waxay muujinaysaa gudbin proton oo aad u fiican qiyaastii 700°C, waxayna ku habboon tahay katoodu inay soo saarto haydarojiin saafi ah oo sarreeya, taasoo fududaynaysa qalabka elektroliska uumiga.

Yan et al. [6] waxay soo sheegeen in tuubada dhoobada ah ee zirconia oo ay xasilisay kaalshiyam oksaydh loo isticmaalay SOE oo ah qaab-dhismeedka taageerada, dusha sare ee dibadda waxaa lagu dahaadhay lanthanum perovskite khafiif ah (ka yar 0.25mm) oo daloolo leh sida anode, iyo Ni/Y2O3 oo ah katroolka oxide ee deggan sida cathode. Awoodda gelinta 1000°C, 0.4A/cm2 iyo 39.3W, awoodda wax soo saarka haydarojiinta ee cutubku waa 17.6NL/h. Khasaaraha SOE waa danabka xad-dhaafka ah ee ka dhasha khasaaraha ohm sare oo caadi ah isku xirka unugyada, iyo fiirsashada xad-dhaafka ah ee sare sababtoo ah xaddidaadaha gaadiidka faafinta uumiga. Sannadihii ugu dambeeyay, unugyada elektroolka ee planar ayaa soo jiitay dareen badan [7-8]. Marka la barbardhigo unugyada tuubada, unugyada fidsan waxay ka dhigaan wax soo saarka mid aad u yar waxayna hagaajiyaan hufnaanta wax soo saarka haydarojiinta [6]. Waqtigan xaadirka ah, caqabadda ugu weyn ee codsiga warshadaha ee SOE waa xasilloonida muddada dheer ee unugyada elektroolka [8], dhibaatooyinka gabowga elektroolka iyo joojinta ayaa laga yaabaa inay sababaan.