티타늄 분말 소결판은 전기 에너지를 화학 에너지로 변환하고 물의 전기 분해를 촉진하며 수소와 산소를 생성하기 위해 수소 생산을 위한 물 전기 분해 전지의 음극 및 양극 전극으로 일반적으로 사용됩니다.
필요한 티타늄 분말 소결 플레이트 수는 전기분해 셀의 설계 및 특정 적용 조건에 따라 다릅니다. 대략적인 추정 방법은 다음과 같습니다.
온도 273.15K, 압력 101.325kPa의 표준 조건에서 시간당 1입방미터의 수소 생산 속도를 가정하면 생산되는 수소의 질량은 약 0.08988kg입니다.
수소의 몰 질량을 기준으로 1세제곱미터의 수소에는 4.481몰의 수소가 포함되어 있습니다.
캐소드 전극의 경우, 2H2O + 2e- → H2 + 2OH- 반응에 따라 각 수소 분자는 환원 반응에 참여하기 위해 2개의 전자가 필요합니다. 따라서 1몰의 수소를 생성하려면 2*6.02×10^23개의 전자가 필요하며 이는 1.204×10^24개의 전자와 같습니다.
전기분해 셀의 작동 전압이 3V이고 전기분해 효율이 80%라고 가정하면 시간당 필요한 충전량은 다음과 같습니다.
Q = 1.204×10^24 × 3 V × 3600 s/h / 0.8 = 6.96×10^29 C/h
실제 응용에서는 전극의 수명, 전극 표면적 및 전기분해 전지의 설계 매개변수를 고려해야 합니다. 예를 들어, 일반적인 300W 전기분해 전지는 일반적으로 음극 및 양극 전극으로 수 제곱미터의 티타늄 분말 소결판이 필요하며 특정 전극 수는 전기분해 전지의 설계 및 작동 조건에 따라 다릅니다.
