二酸化炭素還元および水電気分解用多極式電気化学スタックセル

製品概要

この高性能モジュール型電気化学スタックセルは、先進的な複極式積層アーキテクチャを採用しており、スケーラブルな高電圧・高出力の研究室研究を可能にします。個々のフローフィールドプレートにカソード面とアノード面をそれぞれ配置することで、外部配線とオーム損失を最小化し、アセンブリ全体で優れた電気効率を実現します。

本装置は、二酸化炭素還元、水電気分解、有機電気合成などの重要なグリーンエネルギー用途に向けて最適化されています。世界中のクリーンエネルギー研究室や化学研究機関に向けた、適応性の高い試験プラットフォームとして機能します。

高純度チタン製で構築されているため、過酷な実験条件下でも優れた耐薬品性を確保します。先進的なクランプ設計により均一な機械力分布を保証し、長期的な信頼性と再現性の高い試験結果を実現します。

主な特長

• モジュール型積層アーキテクチャ: 本先進システムは、モジュール式積層用に設計された個別のフローフィールドプレートを採用しており、研究者が動作電圧と電力容量を容易にスケーリングできます。1枚の金属プレートがカソードとアノードの両方の機能を持つ複極式設計を採用することで、内部抵抗を大幅に低減し、電流経路を最適化し、ハイスループット実験用のスタック組み立てを簡素化します。このモジュール性により、1回の購入で基本的な2電極研究から複雑性の高い多段パイロットスケールプロセスまで、多種多様な構成に対応できます。
• 高品質な高純度金属加工: 主要部品は高純度チタンから精密加工されており、機械的応力と電気化学腐食に対して優れた耐性を発揮します。高アルカリ性水電気分解のような特殊または極限環境に対しては、セルに高純度ニッケルプレートを装着するオプションを利用でき、事実上あらゆる反応化学との適合性を確保します。厳選された素材により、電解液への微量金属不純物の混入を防ぎ、敏感な触媒評価の完全性を維持します。
• カスタマイズ可能なフローフィールド形状: 多様な物質輸送・流体力学研究に対応するため、セルはサーペンタイン、パラレル、ベイン型の複数の標準フローフィールド設計に対応しています。さらにKINTEKの先進的なカスタム製造能力により、特殊なスパイラル、メッシュ、櫛型チャネルを統合し、特定の反応物流れ要件に適合させることができます。この柔軟なカスタマイズ性により、研究者は実験台の研究セットアップ内で産業規模の流れ動態を正確に再現し、流体力学パラメータを最適化できます。
• 精密な温度・熱制御: 等温電気化学試験を容易にするために、反応セルには加熱素子ポートと高精度温度測定ウェルが一体化設計されています。この熱構成により研究者は安定した動作温度を維持し、活性化速度論を評価し、制御された熱状態下で熱力学的性能を正確に測定できます。一体化されたポートは活性反応エリアの近傍に配置されているため、高速な熱応答時間を確保し、スタック全体の温度勾配を最小化します。
• デュアル流路接続モード: 多様な研究手法と流体設計に対応するため、隣接プレート間の流路は直列・並列の両方の流体ルーティングに対応しています。この構成の柔軟性により、ユーザーは流体滞留時間を最適化し、スタック全体の圧力降下を均衡させ、反応物枯渇プロファイルを特定のプロセス要件に適合させることができます。研究者は外部から配管レイアウトを迅速に再構成できるため、異なる流体動作モード間の迅速な比較研究が可能です。
• 均一なクランプ力分布: 構造締結システムは、すべての積層プレートに対して極めて均一な機械圧力を印加するよう設計されています。この精密な圧力分布により局所的な電流集中を排除し、部品間の界面接触抵抗を最小化し、高圧動作中のスタックアセンブリ全体で完全な無漏洩シールを保証します。不均一な機械的応力を防止することで、セル設計は脆弱な膜電極接合体の動作寿命も延長します。
• 高性能集電構造: 高品質な金メッキ銅集電体を搭載しており、スタック端子での最大の導電性と最小の接触抵抗を確保します。金メッキ層は表面酸化と化学劣化に対する優れた保護を提供し、安定した長期的な電気接続と高精度なデータ取得を保証します。この高効率集電設計により、測定されるすべての過電圧がシステム接触抵抗ではなく電気化学反応に直接起因するものとなります。
• 先進的な耐薬品性シーリング: 積層されたすべての部品間に高弾性シリコーンガスケットを使用し、堅牢な流体分離と無漏洩性能を確保しています。これらのガスケットは優れた熱安定性と広範な薬品適合性から選定されており、電解液の漏洩とアノード・カソードフローチャンバー間の相互汚染を防止します。シリコーンの高い機械的弾性により、複数回の組み立て・分解サイクルを経てもシールの弾性特性が維持されます。

用途

技術仕様

PL-DJ30電気化学スタックセルは、正確な寸法・材料規格を満たすよう設計されており、すべてのカスタム構成で一貫した性能を確保します。コアアーキテクチャは高精度加工プレートに依存しており、厳しい平行公差を維持することで、最適な電気接触と流体分離を保証します。以下に、システムの技術仕様、物理特性、材料組成の詳細な内訳を示します。

フローフィールド形状と流体力学

PL-DJ30の流体性能は、流路形状の選択に大きく依存します。サーペンタイン流路はガス状反応物の高流量に最適化されており、触媒表面全体に反応物を強制的に通過させて物質輸送を最大化するため、二酸化炭素還元に非常に有益です。パラレル流路は圧力降下を最小化するよう設計されているため、レドックスフロー電池用途での高流量液体電解液に最適です。ベイン型（葉脈）フローフィールドは、天然の流体ネットワークを模したバランスの取れた分布プロファイルを提供し、一体化された膜に対する機械的応力を最小限に抑えつつ、均一な反応物分布を確保します。

本製品を選ぶ理由

• 高品質な金属完全性: 高純度チタンのみを使用し、高純度ニッケルの代替オプションも提供することで、積層電気化学システムは最大寿命、完全な化学的適合性、および感度の高い電気触媒評価中の微量金属汚染ゼロを確保します。
• 優れたCNCカスタマイズ能力: KINTEKの業界をリードするエンドツーエンドCNC加工能力に支えられ、フローフィールド設計、活性面積、スタック構成をお客様の正確な科学的要件に合わせて変更し、標準的な実験器具を特注の実験反応器に変身させることができます。
• 精度と再現性のための設計: 一体化温度制御機能、均一なクランプ力分布、低抵抗金メッキ集電体により、システムは機械的・電気的変数を排除し、すべての実験が高い再現性を持つことを保証します。
• スケーラブルなモジュール設計: 複極式スタック構成は、単セルによる研究室の実現性試験から実規模産業スタックのパイロットプロジェクトまでのギャップを埋め、研究者が制御された研究室環境で、現実的なセル間ばらつき、圧力降下、電気性能を評価できるようにします。
• 包括的なグローバル技術サポート: KINTEKは、高性能フッ素ポリマーと先進的な電気化学装置に関する深い専門知識を活かし、迅速なエンジニアリングサポートを提供し、システムセットアップ、シーリング最適化、流体構成の調整を支援します。

包括的な見積もりを依頼するか、当社のカスタムCNC加工能力がこの高性能積層反応システムをお客様独自の電気化学研究目標にどのように適合できるかについて、今すぐ当社の技術営業およびエンジニアリングスペシャリストにお問い合わせください。

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