不同磁场激励的碱水制氢方法

本发明属于电解水制氢领域，涉及一种不同磁场激励的碱水制氢方法。

背景技术：

1、氢能是一种来源丰富、绿色低碳、应用广泛的二次能源，能帮助可再生能源大规模消纳，加速推进工业、建筑、交通等领域的低碳化。随着“双碳”目标的推进，电解水制氢作为可再生能源发展的重要环节，是目前众多氢气来源方案中碳排放最低的工艺，是与全球低碳减排的能源发展趋势最为吻合的路径，是最有发展潜力的绿色氢能生产方式，将逐渐取代传统化石能源高碳排放的制氢方式，成为绿氢制取的关键技术。目前，改善电解水制氢效率的方法主要集中在非贵金属催化剂开发，但在工业化的部署中存在效率与寿命矛盾的阻力，产业化的电解槽普遍以传统的镍基镀层或喷涂雷尼镍为主，如何实现高能效、持久性并兼容规模化部署的电解槽至关重要。因此，本文设计了一种不同磁场激励的碱水制氢方法，从而增强产氢效率。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提供一种不同磁场激励的碱水制氢方法。

2、为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、不同磁场激励的碱水制氢方法，该方法包括以下步骤：

4、将碱水制氢电解槽分成三个电解小室，具体为磁场横向配置小室(magneticfield horizontal configuration,mfhc)、磁场径向配置小室(magnetic field verticalconfiguration,mfvc)和无磁配置小室(no magnetic field configuration,nmfc)；

5、将nmfc设置在mfhc和mfvc之间；

6、对mfhc进行横向充磁；

7、对mfvc进行径向充磁；

8、对nmfc不设磁场；

9、mfvc的磁力线集中在双极板内部，垂直于电场方向；阴极和阳极电池内部没有漏磁；

10、mfhc的磁力线与电场存在一定角度，该角度不等于90°；阴极和阳极电池内部的漏磁多于mfvc和mfhc中的漏磁；

11、对mfhc、mfvc和nmfc均设置进液口、出液口和出气口；所述出液口和出气口设置在同一侧，与进液口相对；

12、mfhc、mfvc和nmfc的磁场作用使得电极表面的气泡脱附和解缠，减小扩散层的厚度，使得电解液中的反应物输运至电极表面，增强反应物对电极的供应。

13、进一步，所述mfhc中，按电场方向依次设有第一双极板、第一膨胀网、第一垫片、第一隔膜、第二垫片、第二膨胀网和第二双极板；

14、所述nmfc中，按电场方向依次设有第三双极板、第三膨胀网、第三垫片、第二隔膜、第四垫片、第四膨胀网和第四双极板；

15、所述mfvc中，按电场方向依次设有第五双极板、第五膨胀网、第五垫片、第三隔膜、第六垫片、第六膨胀网和第六双极板。

16、进一步，所述第一双极板和端压板之间还设有永磁体。

17、进一步，所述nmfc的进液口与mfhc的进液口同轴旋转后呈120°夹角。

18、进一步，所述mfvc的进液口与mfhc的进液口同轴旋转后呈120°夹角。

19、进一步，将所述碱水制氢电解槽在温度为40℃、50℃、60℃的电解液下测试总电压大小，分析恒定电流100a，不同温度工作模式下的测试结果，每组试验重复测试若干次，综合多次测量结果平均值。

20、本发明的有益效果在于：

21、(1)设计了融合多种磁场配置的碱水制氢电解槽，可以完成不同磁场作用方式对电解水制氢效率的验证，有助于找到更优的作用方式；

22、(2)本发明激励方法中的电解槽除磁场配置不同外，其它参数完全一致，可以排除其它非磁作用的干扰；

23、(3)本发明激励方法中的电解槽的磁场横向配置具有更好的效果，有助于指导磁场增强产氢效率的工业规模化应用部署。

24、本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

技术特征：

1.不同磁场激励的碱水制氢方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的不同磁场激励的碱水制氢方法，其特征在于：所述mfhc中，按电场方向依次设有第一双极板、第一膨胀网、第一垫片、第一隔膜、第二垫片、第二膨胀网和第二双极板；

3.根据权利要求1所述的不同磁场激励的碱水制氢方法，其特征在于：所述第一双极板和端压板之间还设有永磁体。

4.根据权利要求1所述的不同磁场激励的碱水制氢方法，其特征在于：所述nmfc的进液口与mfhc的进液口同轴旋转后呈120°夹角。

5.根据权利要求1所述的不同磁场激励的碱水制氢方法，其特征在于：所述mfvc的进液口与mfhc的进液口同轴旋转后呈120°夹角。

6.根据权利要求1所述的不同磁场激励的碱水制氢方法，其特征在于：将所述碱水制氢电解槽在温度为40℃、50℃、60℃的电解液下测试总电压大小，分析恒定电流100a，不同温度工作模式下的测试结果，每组试验重复测试若干次，综合多次测量结果平均值。

技术总结本发明涉及一种不同磁场激励的碱水制氢方法，属于电解水制氢领域。该方法包括以下步骤：将碱水制氢电解槽分成三个电解小室，具体为磁场横向配置小室MFHC、磁场径向配置小室MFVC和无磁配置小室NMFC；将NMFC设置在MFHC和MFVC之间；对MFHC进行横向充磁；对MFVC进行径向充磁；对NMFC不设磁场；MFHC、MFVC和NMFC的磁场作用使得电极表面的气泡脱附和解缠，减小扩散层的厚度，使得电解液中的反应物输运至电极表面，增强反应物对电极的供应。本发明可以完成不同磁场作用方式对电解水制氢效率的验证，有助于找到更优的作用方式。技术研发人员：汪金刚,赵鹏程,何为,夏海廷,张帆受保护的技术使用者：重庆大学技术研发日：技术公布日：2024/5/12