电极是碱性制氢电解槽上发生电化学反应的场所，决定制氢效率的关键，有耐高温、耐碱、表面积大等要求，目前常见的碱性制氢电极是热喷涂镍基催化剂的镍网，属于应用主流路线，发展方向则是在催化剂材料上进行改进。

喷涂镍网，德清恒川

一、碱性制氢电解槽简介

 

碱性电解水制氢是指在碱性电解质环境下进行电解水制氢的过程，电解质一般为30%质量浓度的KOH溶液或者26%质量浓度的NaOH溶液。该技术路线具有成本低、商业化程度高、产氢量高等优点。

碱性电解水制氢装置工艺流程示意图

碱性电解水制氢系统主要包括碱性电解槽主体和BOP辅助系统。其中，碱性电解槽主体由端压板、密封垫、极板、电板、隔膜等零部件组装而成。

碱性电解槽结构

二、碱性制氢电极材料及工艺

 

与PEM电解槽相比，碱性制氢电解槽成本较低的一个重要原因是，碱性制氢电解槽采用了非贵金属材料作为电极基材，常见的就是镍金属。

一般来说，镍金属可以直接作为电极应用，纯镍网、泡沫镍、镍毡等，都可以直接用在电解槽上。

但是，据了解，不同基材应用起来会有相应的缺点。如纯镍网表面积不大，催化效率低；泡沫镍在长时间应用、大电流冲击等因素影响下，会散掉，同时极间距增加几倍，等等。

因此，在基材选择上，会优先选择镍网，然后采取热喷涂、电镀等工艺，增大催化表面积，以提高催化效率。

在镍网处理工艺方面，优先选择热喷涂，因为经过实践发现，电镀的催化剂结合力达不到要求，同时电极尺寸大，电镀不均匀。

碱性制氢电极网工艺步骤

喷涂镍网，奥德源

镍网，江阴科诚

电镀镍网，科隆化工

三、碱性制氢电极供应商

 

目前碱性制氢电极的供应商有一些划分，有的是织网、喷涂一条龙，有的是专门做喷涂工序，有的只做纯镍网，有的做泡沫镍，还有的用了新的工艺，如电镀、原位生长结合电沉积法等。

能提供电极成品的企业：

• 保时来新材料科技（苏州）有限公司
• 德清恒川新材料科技有限公司
• 北京盈锐优创氢能科技有限公司
• 河北英凯模金属网有限公司
• 安平县奥德源金属制品有限公司
• 江苏徕阳氢能源有限公司
• 江阴市科诚技术有限公司
• De Nora（迪诺拉）
• 上海莒纳新材料科技有限公司
• 有研工程技术研究院有限公司
• 辽宁科隆精细化工股份有限公司

提供镍网的企业有：

• 安平县思迈丝网制品有限公司
• 安平耀安丝网制品有限公司
• 安平县康新隆丝网制造股份有限公司
• 安平县泊林金属丝网有限公司
• 河北瑞云丝网科技有限公司

提供泡沫镍的企业有：

• 梧州三和新材料科技有限公司
• 爱蓝天高新技术材料（大连）有限公司
• 昆山广嘉源新材料有限公司.
• 昆山嘉亿盛电子有限公司
• 苏州佳士德泡沫金属有限公司
• 湖南科力远新能源股份有限公司
• 安平县辉瑞丝网制造厂

 

原文始发于微信公众号（艾邦氢科技网）：一文读懂碱性制氢电解槽电极及供应商