Neue Titan-Elektrodenmaterialien als Ersatz für herkömmliche Elektroden sind der zukünftige Trend bei Elektrodenmaterialien

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Als Kernbestandteil der ElektrolyseTitanelektrodebietet die Vorteile hoher Effizienz, Umweltfreundlichkeit und Energieeinsparung und ersetzt nach und nach herkömmliche Elektroden. Vor dem Hintergrund des Doppelkohlenstoffs hat die Titanelektrodenindustrie Entwicklungsmöglichkeiten eröffnet. Die Erhöhung des Anteils der Wasserstoffproduktion durch Elektrolyse von Wasser wird die Erweiterung des Marktraums verwandter Elektrodenmaterialien fördern. In Zukunft wird die Titan-Elektrodenmaterialindustrie weiterhin Innovationen entwickeln und die Technologie verbessern, um zur Erreichung der Dual-Carbon-Ziele beizutragen.

1. Überblick über die Titanelektrodenindustrie

Die Elektrolysetechnologie ist eine neue Technologie, die elektrochemische Methoden verwendet, um verschiedene Salzlösungen durch Anoden und Kathoden zu elektrolysieren, um neue Materialien (Metallmaterialien, organische Materialien usw.) herzustellen, wie z. B. Elektrolyse von Kupferfolie, Aluminiumfolie, hydrometallurgische Elektrolyse zur Gewinnung von Nickel, Kobalt-, Kupfer- und Zinkmetalle, Elektrolyse von Natriumchloridlösung zur Bildung von Natriumhypochlorit zur Sterilisation und Desinfektion, Elektrolyse von Wasser zur Herstellung von Wasserstoff und Elektrosynthese verschiedener organischer Verbindungen. Die durch Elektrolyse hergestellten Produkte sind wichtige Rohstoffe der Volkswirtschaft. Titan-Elektrodenmaterialien sind die wichtigsten Kernkomponenten im Elektrolyseprozess. Ihre Leistung und Elektrodenstruktur wirken sich direkt auf den Energieverbrauch des Elektrolyseprozesses, die Reinheit, Qualität und Leistung der Elektrolyseprodukte aus und wirken sich direkt auf die Produktionsumgebung und die Produktionskosten nachgelagerter Unternehmen aus.

Mit der kontinuierlichen Weiterentwicklung der elektrolytischen Produkttechnologie haben Elektrodenmaterialien aufgrund ihrer eigenen Eigenschaften auch drei Generationen technologischer Innovation und Entwicklung durchlaufen. Bei der ersten Generation handelt es sich um herkömmliche Graphitelektroden, bei der zweiten Generation um Legierungselektroden auf Bleibasis und bei der dritten Generation um metalloxidbeschichtete Elektroden auf Titanbasis. Unter ihnen weisen die erste Generation traditioneller Graphitelektroden und die zweite Generation von Elektrodenmaterialien, bleibasierte Legierungselektroden, geringe technische Schwierigkeiten und einen hohen Industrialisierungsgrad auf, weisen jedoch eine schlechte Haltbarkeit und einen hohen Energieverbrauch auf. Als Elektrodenmaterial wird derzeit die dritte Generation von Titanoxid-Elektroden entwickelt. Es weist eine starke Korrosionsbeständigkeit auf und ist umweltfreundlicher, energiesparender und effizienter. Die Technologie ist nach und nach ausgereift und befindet sich derzeit in der Produktwerbephase. In einigen Branchen (z. B. elektrolytische Kupferfolie) ersetzt es nach und nach herkömmliche bleibasierte Elektroden. Umweltfreundlich, energiesparend, hocheffizient und langlebig sind die zukünftigen Entwicklungstrends von Elektrodenmaterialien. Vor dem Hintergrund der „Kohlenstoffneutralität“ ist es notwendig, die kontinuierlichen technologischen Durchbrüche und Verbesserungen der dritten Generation von metalloxidbeschichteten Elektrodenmaterialien auf Titanbasis voranzutreiben und die Innovation eines hohen Energieverbrauchs und eines hohen Stromverbrauchs im Bereich der Elektrolyse zu verwirklichen . Fördern Sie die Verwirklichung der Ziele zur Energieeinsparung und Verbrauchsreduzierung und tragen Sie dazu bei, die doppelten CO2-Ziele so schnell wie möglich zu erreichen.

Im Bereich der elektrolytischen Kupferfolie ist die Verwendung und Förderung von metalloxidbeschichteten Elektroden auf Titanbasis die zukünftige Entwicklungsrichtung von Hochleistungskupferfolien. In Bezug auf die Leistung weisen metalloxidbeschichtete Elektroden auf Titanbasis eine gute Korrosionsbeständigkeit, einen geringen Stromverbrauch, eine stabile Zellspannung während des Elektrolyseprozesses und eine gute Gleichmäßigkeit der Rohfoliendicke auf; Im Hinblick auf die Elektrolyseeffizienz kann aufgrund der hohen elektrokatalytischen Aktivität von Edelmetalloxiden auf der Oberfläche die Reaktionsgeschwindigkeit erheblich gesteigert werden. Bei höherer Energieumwandlungseffizienz ist der Ersatz herkömmlicher bleibasierter Elektroden der zukünftige Entwicklungstrend. In Bezug auf den Prozess verwenden ausländische Rohfolien-Integrationsmaschinen im Allgemeinen einen eingebetteten Prozess mit einer 1-mm-Titan-Elektrodenplatte, die mit Senkschrauben an der Vorderseite befestigt wird, da sich die Beschichtung leicht abziehen lässt und ultradünne Kupferfolie anfällig für weiche Linien ist Blasensand, während der inländische Back-Pull-Typ der wichtigste ist und die Produktion von ultradünner Kupferfolie relativ stabil ist.

2. Vor dem Hintergrund der Dual-Carbon-Ziele gibt es einen Entwicklungstrend für effiziente, umweltfreundliche und energiesparende Titanelektroden als Ersatz für herkömmliche Elektroden

Vor dem Hintergrund der doppelten Kohlenstoffziele und der Unterstützung des umfassenden Arbeitsplans „14. Fünfjahresplan“ zur Energieeinsparung und Emissionsreduzierung wird die Entwicklung von Elektrodenmaterialien zwangsläufig in Richtung hoher Leistung, Umweltfreundlichkeit und niedrigem Stromverbrauch verbessert und iteriert Energieverbrauch. Die Herstellung von Titanelektroden erfolgt durch Beschichten der Oberfläche von Titansubstraten mit Edelmetalloxiden. Dieses Elektrodenmaterial zeichnet sich durch geringe Überspannung, niedrige Arbeitstankspannung, hohe Produktionseffizienz und geringen Energieverbrauch aus. Im Vergleich zu herkömmlichen Anoden auf Graphit- und Bleibasis ist es effizienter, umweltfreundlicher und energiesparender. Derzeit werden Titanelektroden häufig in der elektrolytischen Kupferfolie, der elektrolytischen Aluminiumfolie, der Hydrometallurgie, der Abwasserbehandlung, der elektrolytischen organischen Synthese, der elektrolytischen Wasser-Wasserstoff-Produktion und anderen Branchen eingesetzt. Diese Bereiche erfordern alle den Einsatz von Elektrolyse zur Herstellung verwandter Produkte. Daher ist die Reduzierung des Stromverbrauchs und des Energieverbrauchs die zentrale Aufgabe bei der Umsetzung der nationalen „Dual Carbon“-Strategieziele in diesem Bereich. Die „Grüne Elektrolyse“-Technologie wird wichtige Titan-Elektrodenmaterialien und zugehörige Ausrüstung für die Industrie bereitstellen und damit verbundene Unternehmen dabei unterstützen, ihre Ziele zur „Kohlenstoffreduzierung“ zu erreichen. Der Ersatz herkömmlicher Elektroden durch neue Elektrodenmaterialien ist der Entwicklungstrend der Elektrodenmaterialien in der Zukunft.

3. Der Anteil vonWasserstoffproduktion durch Wasserelektrolysenimmt allmählich zu und der Markt für verwandte Elektrodenmaterialien wird in Zukunft groß sein

Wasserstoffenergie ist ein wesentlicher Bestandteil des zukünftigen CO2-freien Energiesystems. Als eine der wichtigsten Entwicklungsrichtungen neuer Energien in der Zukunft betreiben Länder auf der ganzen Welt aktiv umfangreiche und tiefgreifende Forschung. Mein Land hat zur Förderung nacheinander hochrangige politische Pläne wie den „Mittel- und langfristigen Entwicklungsplan für die Wasserstoffenergieindustrie (2021-2035)“ und den „14. Fünfjahresplan für ein modernes Energiesystem“ herausgegeben Durchbrüche bei den technischen Engpässen der Wasserstoffenergieindustrie zu erzielen und die Stabilität und Wettbewerbsfähigkeit der Industrie- und Lieferkette zu verbessern. Auf der industriellen Seite ist die Wasserstoffenergiebranche eine strategische aufstrebende Industrie und eine wichtige Entwicklungsrichtung für zukünftige Industrien. Bei der Entwicklung der Wasserstoffenergieindustrie ist die Produktion von Wasserstoff von entscheidender Bedeutung. Derzeit stammt die inländische Wasserstoffenergie meines Landes hauptsächlich aus der Kohle-zu-Wasserstoff-Produktion und macht etwa 64 % der Wasserstoffproduktionskapazität meines Landes aus, die industrielle Wasserstoffproduktion als Nebenprodukt macht 21 % aus, die Erdgaswasserstoffproduktion macht 14 % aus. und die Wasserstoffproduktion durch Wasserelektrolyse macht weniger als 2 % aus. Laut dem Weißbuch zur chinesischen Wasserstoffenergie- und Brennstoffzellenindustrie (2020) wird der Anteil des durch Wasserelektrolyse erzeugten Wasserstoffs im Jahr 2030 schrittweise auf 10 % steigen, und der Raum für Verbesserungen wird sich in den nächsten zehn Jahren vervierfachen. Der Anteil des durch Wasserelektrolyse erzeugten Wasserstoffs wird im Jahr 2060 auf 70 % steigen. Da die Technologie der durch Wasserelektrolyse erzeugten Wasserstoffs ausgereifter wird und die Kosten sinken, wird der Markt für durch Wasserelektrolyse erzeugten Wasserstoff in Zukunft schrittweise freigegeben. Dies wird die Nachfrage nach verwandten Elektrodenmaterialien wie Bipolarplatten für Wasserstoff erhöhen, der durch Wasserelektrolyse hergestellt wird, und der Markt ist breit.

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