[实用新型]一种活性阴极用镍网

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种活性阴极用镍网，其特别适用于氯碱化工领域。

背景技术

氯碱工业是现代化学工业的基础工业，在国民经济中占有重要的地位。氯碱工业是工业中的耗电大户，电能的消耗占成本的第一位，因此降低电解过程中的电能消耗，降低成本是人们一直研究的重要问题。电解的主要耗能在电解槽，而电解槽的关键是电极，电极的性能直接决定着槽电压的大小。尺寸稳定阳极(DSA)及离子膜电解槽等技术的应用，大大降低了阳极的析氯过电位、槽电压，节约了大量的电能。但同时也使阴极析氢过电位过高的问题显得更加突出，这成为了氯碱行业共同关注的热点。由电催化理论可知，可通过两种方式降低析氢过电位，其一是增大电极的比表面积，以减少电极的真实电流密度，降低析氢过电位；其二是提高电极的电催化活性，研制具有更大交换电流密度的阴极材料。

目前，在离子膜电解槽上工业化应用的阴极材料主要有碳钢、不锈钢、镍等几种，它们均属于中等析氢过电位的金属。低析氢过电位的金属主要有Pt、Pd等贵金属，由于稀少而不可能大规模应用于工业生产中。近20年来，国际上在活性阴极的研究方面，以镍为基体的具有高活性和高稳定性的各类析氢阴极技术得到了快速发展，但是针对镍基体结构研究较少。现有的氯碱工业用斜拉镍网孔洞一般为菱形或方形，孔洞较大，排列不够紧密，造成比表面积较低，难以满足进一步降低析氢过电位的要求。因此，在提高镍电极催化活性的基础上如何进一步增大镍网的比表面积，设计制造高比表面积的镍网显得尤为重要。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种活性阴极用镍网，能够增大镍网的比表面积，并通过增大电极的比表面积来减少电极的真实电流密度，从而降低析氢过电位，进而解决了现有斜拉镍网比表面积低、难以降低析氢过电位的问题。

本实用新型的活性阴极用镍网包括镍板，镍板上开有多个矩形网孔，相邻的矩形网孔之间具有共用边。

优选所述矩形网孔为扁矩形网孔。

所述镍板的厚度优选为0.8～1.0mm。

所述扁矩形网孔的短、长边长分别优选为0.8～1.2mm和2.4～3.0mm。

优选所述矩形网孔的分布密度为20～30个/cm²。

优选镍网的网格径向和纬向扁丝的边缘经过圆弧化处理(为圆弧状)。

本实用新型至少具有以下优点：

1)因为采用矩形网孔结构，相对于现有的菱形或者方形网孔来说，本实用新型的活性阴极用镍网具有更大的比表面积；

2)采用本实用新型矩形网孔结构的镍网后，电力线分布更加均匀，更加有利于活性物质的涂覆，涂层不易脱落，使同等条件下电极使用寿命更长。

此外，镍网的网格径向和纬向扁丝的边缘经过圆弧化处理后，活性物质涂覆层易于附着，镍网涂覆效果更佳。

附图说明

图1是本实用新型的示例性活性阴极用镍网的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的活性阴极用镍网进行详细描述。

如图1所示的活性阴极用镍网具有一镍板1，镍板上开有密集排列的矩形网孔2，相邻的矩形网孔之间具有共用边。镍网的网格径向和纬向扁丝的边缘优选经过圆弧化处理。

镍板1的厚度为0.8～1.0mm，矩形网孔的短、长边长分别为0.8～1.2mm和2.4～3.0mm；矩形网孔的分布密度为20～30个/cm²。

工作时，镍网依次经喷砂，质量分数均为5～10％的氢氧化钠、氯化钠、无水硫酸钠的混合溶液作碱洗液于60～90℃的水浴锅中处理10～15分钟碱洗除油，二次蒸馏水洗，10％草酸沸腾溶液酸蚀3～5小时，二次蒸馏水中超声波清洗5分钟后，晾干备用，从而得到多孔性的矩形镍网清洁表面。由于采用矩形镍网结构，使这种结构的阴极的比表面积提高了数倍，从而大大降低了阴极的电流密度。

由上可知，本实用新型所述实施例具有以下优势：

1)因为采用矩形网孔结构，相对于现有的菱形或者方形网孔来说，本实用新型的活性阴极用矩形孔筛镍网具有更大的比表面积；

2)采用本实用新型矩形网孔结构的镍网后，电力线分布更加均匀，更加有利于活性物质的涂覆，涂层不易脱落，使同等条件下电极使用寿命更长。

此外，镍网的网格径向和纬向扁丝的边缘经过圆弧化处理后，活性物质涂覆层易于附着，镍网涂覆效果更佳。