Electrolyse de l'eau sous courant pulsé

L’hydrogène est actuellement vu comme un moyen propre pour stocker et fournir de l’énergie à partir d’énergie renouvelable. Cependant le stockage d’énergie sous forme d’hydrogène est limité par un faible rendement de l’électrolyse de l’eau pour des productions importantes. Ce rendement peut-il être amélioré par l’application d’un courant pulsé? L’évolution de l’électrolyse de l’eau fut étudiée dans une cellule Micro Flow avec un électrolyte de d’hydroxyde de potassium 1 molaire. Différentes mousses 3D en nickel sont utilisées comme électrodes afin d’augmenter la surface réactionnelle (102, 479, 502, 719 cm2) servant à l’électrolyse. Les différentes largeurs de pulses (200, 20, 2 ms ainsi que 200µs) furent appliquées par le "Modulab XM" et l’influence de ces pulses a été comparée à des voltamétries cycliques en courant continu pour différentes surfaces réactionnelles ainsi que différents débits d’électrolyte appliqués dans la cellule. Les meilleures résultats obtenus ont mis en évidence une augmentation de 27% de la pente intensité-courant et une augmentation du rendement de tension de la cellule à 2A de 0,7% avec des pulses de 200ms pour une électrode tri-dimensionnelle avec un surface réactionnelle de 502cm2 et un débit d’électrolyte de 25ml/s. L’utilisation d’un courant pulsé peut-être combinée avec les électrodes 3D et un débit d’électrolyte forcé pour obtenir un rendement de 55,9% à 2A alors que la même cellule en courant continu, électrodes 2D et en convection naturelle ne possède un rendement que de 42,4%. L’augmentation de la fréquence des pulses permet une diminution de la capacité de la cellule, en passant de 5Hz à 500Hz la capacité spécifique [µF/cm2]est diminuée d’un facteur 10. L’utilisation d’un courant pulsé permet une augmentation du rendement de la cellule due à une diminution de la résistance causée par la double couche électrochimique ainsi que par l’évolution des bulles à la surface des électrodes.