Anode Assemblée En Titane Revêtue De Ruthénium-Iridium Pour L'Électrolyse De L'Eau De Mer

L'anode en titane joue un rôle essentiel dans la formation du revêtement d'oxyde de titane, présentant des fonctionnalités distinctes pour l'évolution de l'oxygène et l'évolution du chlore en raison de ses revêtements de surface catalytiques. Les considérations essentielles pour les matériaux d'électrode incluent une conductivité électrique optimale, des fluctuations minimales de la distance entre les électrodes, une résistance à la corrosion robuste, une résistance mécanique supérieure, des capacités de traitement favorables, une durabilité prolongée, un rapport coût-efficacité et des performances électrocatalytiques efficaces pour les réactions d'électrode. Parmi les métaux disponibles, le titane apparaît comme le métal le plus approprié qui répond de manière exhaustive à ces exigences. Le titane pur industriel, en particulier le Gr1/Gr2, est largement utilisé dans de telles applications.

• Délamination du revêtement

Si le revêtement ne parvient pas à adhérer fermement au substrat en titane et se détache partiellement, cela compromet l'efficacité de l'anode en titane-ruthénium-iridium.

• Fissures du revêtement

Pendant l'électrolyse, de l'oxygène est généré sur l'anode en titane. Une partie est déchargée à l'interface entre le revêtement actif et l'électrolyte, tandis que le reste se dissout dans la solution. Les fissures dans le revêtement actif permettent à l'oxygène de s'adsorber sur la surface de l'anode et de se diffuser vers l'interface entre le revêtement et la matrice en titane. Cela entraîne l'adsorption chimique de l'oxygène sur la surface du titane, formant un film d'oxyde non conducteur (TiOz) et créant une résistance inverse. De plus, l'infiltration de l'électrolyte à travers les fissures du revêtement entraîne l'oxydation progressive de la matrice en titane et la corrosion à l'interface, ce qui provoque le détachement du revêtement actif et augmente le potentiel de l'anode. Le potentiel élevé accélère davantage la dissolution du revêtement et l'oxydation de la matrice en titane.

• Solution de RuO2

Pour réduire les occurrences d'oxygène, il est possible de ralentir la formation du film d'oxyde. L'augmentation de la densité de courant totale de l'électrolyse fait que la génération de gaz dépasse la génération d'oxygène, réduisant ainsi la teneur en oxygène dans le gaz. La pré-oxydation de la matrice en titane et la formation d'un film d'oxyde renforcent la force d'adhérence entre le revêtement actif en titane et le substrat. Cela garantit un revêtement ferme qui empêche le détachement et la dissolution, mais peut entraîner une augmentation de la chute ohmique dans l'anode en titane.

• Saturation del'oxyde

Le revêtement actif est composé d'oxydes stœchiométriques de RuO2 et de TiO2, qui sont des oxydes anoxiques. Les oxydes stœchiométriques servent de centres d'activation de décharge, une teneur plus élevée en oxyde indiquant plus de centres actifs et une meilleure performance de l'anode en titane. Les performances de revêtement conducteur de l'anode en titane reposent sur les caractéristiques du RuO2 et du TiO2 isomorphes traités thermiquement, qui forment une structure cristalline mixte n-type distordue. Cette structure cristalline contient des lacunes d'oxygène qui, lorsqu'elles sont remplies d'oxygène, augmentent rapidement la surtension, entraînant une passivation. 

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