尾煤氧化阳极

电流密度27.8倍

利用浮选尾煤作为阳极氧化物种，通过优化电解条件，大幅提升低电位下的阳极碳氧化电流密度，实现高效制氢。

Huiyu, Shang · Guo, Keqi · Fan, Yu · Yuepeng, Li · 杨学松 · Zhou, Bobo · 李哲 · Xing Y. · 桂夏辉

International Journal of Hydrogen Energy 2025

参数信息

阳极电流密度

143.18 mA/cm²

增强倍数

27.8

模型预测相对误差

2.1 %

硫酸浓度

1.85 mol/L

煤浓度

0.37 g/mL

搅拌速度

1156 rpm

技术优势

电流密度高一个量级

优化条件下阳极电流密度达143.18 mA/cm²，而在常规条件下小于10 mA/cm²，提升27.8倍。

低电位即可运行

在1.07 V vs. RHE的低电位下即可获得高电流密度，能耗更低。

工艺参数可预测

GA-BP神经网络模型预测电流密度的相对误差仅2.1%，可指导工艺优化。

废物煤变资源

浮选尾煤作为碳源用于阳极氧化，实现煤炭加工废物的高值化利用。

应用场景

• 电解水制氢：以尾煤为阳极氧化物种，提高电流密度来降低电解能耗。
• 工业副产煤利用：将浮选尾煤变废为宝，用作阳极氧化物种。
• 低碳能源：利用废煤制氢，减少煤炭浪费并降低制氢碳足迹。
• 电化学氧化：优化煤阳极的碳氧化反应条件，提高反应速率。