Kathoden für die Wasserstoffherstellung

Gute Bedeckung der Oberfläche

Eigenschaften von Elektroden für die Chloralkali- (CA) und die alkalische Wasserelektrolyse (AWE):
In Chloralkali-Elektrolyseuren eingesetzte Kathodenelektroden bestehen zumeist aus Carbonstahl (Diaphragmazellen) bzw. aus Nickel (Membranzellen).
AWE-Zellen verwenden ein Diaphragma als Trennelement, sind jedoch wie CA-Membranzellen aufgebaut und die Kathoden bestehen aus Nickel bzw. vernickeltem Stahl.
Bei diesen Anwendungen kann sich die hauptsächlich durch den Elektrodenwerkstoff und die Betriebsstromdichte beeinflusste Kathodenüberspannung stark auf die Zellengesamtspannung und damit den spezifischen Stromverbrauch der Anlage auswirken.

Verbesserte katalytische Stellen

Die seit Jahren steigenden Energiepreise treiben die Entwicklung von Werkstoffen wie katalytischen Mischoxidbeschichtungen und leistungsstarken Elektroden auf Nickelbasis mit großer Oberfläche und hoher Leistung zur Senkung des Energiebedarfs bei Anwendungen zur „Wasserstoffherstellung“.

Kathoden heutiger CA-Membran- und AWE-Zellen zeichnen sich durch die folgenden technischen Lösungen aus:

• Eine verbesserte Geometrie der Elektrode verringert die Gasstauung und schützt das Membran-/Diaphragma-Trennelement;
• Reduzierter mittlerer Abstand zwischen den Elektroden – Nullabstand Konfiguration
• Einsatz einer elastischen Kathodenstruktur zur Gewährleistung des Nullabstands unter allen Betriebsbedingungen;
• Vergrößerung der Kontaktstellen zwischen Elektrode und Stromabnehmer, Verringerung des Spannungsabfalls durch eine gleichmäßigere Stromverteilung;
• Aufbringen einer katalytischen Kathodenbeschichtung zur Verringerung der Wasserstoffüberspannung;