Nickel-Drahtgeflecht

Nickeldrahtgeflecht – vielseitiges Material für korrosionsbeständige -, Hochtemperatur- und elektrokatalytische Anwendungen

 

Nickeldrahtgeflecht, auch bekannt als Nickelgeflecht, Nickel-Kupferdrahtgeflecht, Elektrolysezellen-Nickelgeflecht oder magnetisch abschirmendes Nickelgeflecht, ist aus hochwertigem Nickeldraht gewebt. Zu den verfügbaren Webtechniken gehören Leinwandbindung, Köperbindung, Holländerbindung und Fischgrätenbindung, was den Einsatz in einer Reihe industrieller Anwendungen ermöglicht.

Nickeldrahtgeflecht weist eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit auf, insbesondere gegenüber konzentrierten alkalischen Lösungen. Es funktioniert auch gut in neutralen und alkalischen Salzlösungen, einschließlich Carbonaten, Nitraten, Chloriden und Acetaten. Zu den üblichen Anwendungen gehören die Alkali-, Erdöl-, Chemie-, Luft- und Raumfahrt- und Chloralkaliindustrie sowie die wissenschaftliche Forschung, die Produktion organischer Chloride und die Herstellung von Zentrifugen.

Nickeldrahtgeflecht ist nicht-magnetisch, während Eisen-Chrom-Aluminiumgeflecht erst ab 600 Grad nicht-magnetisch wird. Dadurch eignen sich Nickelnetze hervorragend für Anwendungen, die Vakuum und elektromagnetische Steuerung erfordern. Typische Anwendungen umfassen Luft- und Raumfahrt, wissenschaftliche Forschung, elektrische Vakuumkomponenten, elektronische Instrumente, Batterieelektroden, Stromabnehmer, Strahlenschutz sowie Gas- und Flüssigkeitsfiltration.

Mit einem Schmelzpunkt von 1453 Grad behält das Nickeldrahtgeflecht seine Stabilität unter Hochtemperaturbedingungen bei. Zu den Anwendungen gehören Raffination, chemische Verarbeitung, Metallurgie, Lebensmittelindustrie, Wasseraufbereitung und Hochtemperatur-Halogenbetriebe.

Gemäß dem „14. Fünfjahresplan für die nationale wirtschaftliche und soziale Entwicklung und langfristige Ziele bis 2035“ wird sich die künftige Industrieentwicklung auf Wasserstoffenergie und Energiespeicherung konzentrieren. Die Wasserelektrolyse zur Wasserstoffproduktion gilt aufgrund ihres Ressourcenreichtums und der hohen Wasserstoffreinheit als Schlüsseltechnologie im Großmaßstab.

Nickel-basierte Katalysatoren werden umfassend als kosten-effektive, nicht-edelmetallhaltige Alternativen mit guter elektrokatalytischer Leistung untersucht. Allerdings stehen industrielle Wasserelektrolyseelektroden auf Nickel--Basis vor Herausforderungen wie einem langsamen Stoffübergang und einer geringen Effizienz der Wasserstoffproduktion, wodurch die erreichbare Stromdichte begrenzt wird.

Um dieses Problem zu lösen, bieten mehrstufige Elektrodenstrukturen mehr aktive Stellen und verbessern so die Stromdichte und die katalytische Leistung. Zum Beispiel:

Ein lollipop{0}}förmiges Ni-Nanodraht-Array (Ni NWs/NF) wurde vertikal auf einem Nickelschaumsubstrat unter einem Magnetfeld gezüchtet.

Ni-Nanokugeln wurden elektrochemisch auf den Nanodrähten abgeschieden und bildeten eine 3D-hierarchische Nickelelektrode (Ni/Ni NWs/NF).

Im Vergleich zu kommerziellen Elektroden legt diese 3D-Elektrode mehr aktive Stellen frei und verbessert die Gitteranpassung, wodurch Leistung und Lebensdauer verbessert werden.

Die Ni/Ni NWs/NF-Elektrode erreicht ein Überpotential von nur 52 mV bei 10 mA·cm⁻².

Für den Betrieb mit hoher -Stromdichte- wurde eine integrierte HER-Elektrode entwickelt:

Als Substrat wurde ein durch Meerwasser-Elektroätzung vorbehandeltes Nickelnetz verwendet.

Ein Ni-Nanodraht-Array wurde in situ gezüchtet und erreichte ~800 mA·cm⁻² bei einer industriellen Betriebsspannung von 2–2,1 V.

Die Elektrode bleibt nach 100 Stunden bei 500 mA·cm⁻² stabil.

Um die Leitfähigkeit und katalytische Aktivität weiter zu verbessern, wurde ein Kupfernetz als Stromkollektor eingesetzt. Eine Ni-Schicht wurde elektrochemisch abgeschieden, um die Oberfläche aufzurauen und eine hochaktive heterogene Ni/Cu-Grenzfläche zu bilden. Anschließend wurde mithilfe eines magnetisch unterstützten Prozesses ein hierarchisches Ni-Nanodraht-Array mit großer Oberfläche gezüchtet.

Wir unterstützen sowohl OEM- als auch ODM-Anpassungsmodelle, um den unterschiedlichen Kundenanforderungen gerecht zu werden. Produkte können präzise nach den vom Kunden-bereitgestellten technischen Zeichnungen oder Prototypen hergestellt werden. Von der Prozessplanung bis zur detaillierten Qualitätskontrolle halten wir uns strikt an die Anforderungen unserer Kunden, um eine gleichbleibende Produktqualität und Spezifikationskonformität sicherzustellen.

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