Επισκόπηση της ανάπτυξης ανόδου τιτανίου
Το ηλεκτρόδιο είναι ένα σημαντικό συστατικό στην εφαρμοσμένη μηχανική ηλεκτρόλυσης. Η απόδοσή του επηρεάζει άμεσα το επίπεδο της αποδοτικότητας ηλεκτρόλυσης, το κόστος και την ποιότητα των προϊόντων ηλεκτρόλυσης, και το υλικό ηλεκτροδίων καθορίζει την απόδοση του ηλεκτροδίου. Ως εκ τούτου, στη διαδικασία ανάπτυξης της ηλεκτροχημικής βιομηχανίας, η ανάπτυξη νέων υλικών ηλεκτροδίων με εξαιρετική απόδοση αποτιμήθηκε πάντα από ερευνητές και μηχανικούς από όλο τον κόσμο. Η ανάπτυξη υλικών ηλεκτροδίων έχει περάσει από πολλαπλά στάδια ηλεκτροδίων γραφίτη, ηλεκτροδίων οξειδίου του σιδήρου, ηλεκτροδίων κραμάτων μολύβδου, ηλεκτροδίων πολύτιμων μετάλλων και επικαλυμμένα ηλεκτρόδια με βάση το τιτάνιο. Το 1896, ο E.G.Acheson παρήγαγε με επιτυχία τεχνητό γραφίτη με ηλεκτροθερμική κρυστάλλωση και τον εφάρμοσε στην παραγωγή ηλεκτρόλυσης αλμυρού νερού. Από τότε, η βιομηχανία ηλεκτρόλυσης έχει εισέλθει στην εποχή των ηλεκτροδίων γραφίτη. Η ηλεκτρόλυση αλμυρού νερού απαιτεί από τα υλικά ηλεκτροδίων να έχουν καλή ηλεκτροκαταλυτική απόδοση για την καθίζηση του χλωρίου, την καλή ανθεκτικότητα και την ικανότητα αναστολής της καθίζησης του οξυγόνου. Όταν η συγκέντρωση αλμυρού νερού είναι υψηλή, το ηλεκτρόδιο γραφίτη μπορεί να καλύψει πλήρως τις παραπάνω απαιτήσεις, αλλά η άνοδος γραφίτη έχει τις ακόλουθες ελλείψεις στη μακροπρόθεσμη παραγωγή: μεγάλη αντίσταση και μεγάλη κατανάλωση ενέργειας. με την πρόοδο της διαδικασίας ηλεκτροχημικής αντίδρασης, η απώλεια ηλεκτροδίων αυξάνεται και η πίσσα ηλεκτροδίων Οι αλλαγές έχουν εμφανιστεί, με συνέπεια την ασταθή παραγωγή ηλεκτρόλυσης, και η ενεργός επιφάνεια της αντίδρασης εξέλιξης χλωρίου είναι δύσκολο να διατηρηθεί σταθερά.
Προκειμένου να ξεπεραστούν οι παραπάνω ελλείψεις των ηλεκτροδίων γραφίτη, υπάρχει επείγουσα ανάγκη αντικατάστασης μη μεταλλικών υλικών ηλεκτροδίων γραφίτη με μεταλλικά υλικά ηλεκτροδίων. Σε αυτή την περίπτωση, οι άνθρωποι εφηύραν ηλεκτρόδια κραμαλλών με βάση το μόλυβδο για να αντικαταστήσουν τα ηλεκτρόδια γραφίτη. Τα ηλεκτρόδια κραμάτων μολύβδου έχουν τα πλεονεκτήματα της χαμηλής τιμής, της εύκολης διαμόρφωσης, της αυτόματης επισκευής των οξειδίων επιφάνειας ακόμα κι αν είναι χαλασμένα, και της σταθερής λειτουργίας στον ηλεκτρολύτη. Ωστόσο, έχει τις ακόλουθες θανατηφόρες ελλείψεις στη μακροπρόθεσμη πρακτική παραγωγής: (1) Το ηλεκτρόδιο είναι μεγάλο σε βάρος και χαμηλής αντοχής και είναι επιρρεπές σε παραμόρφωση κατά τη χρήση, προκαλώντας βραχυκυκλώματα και μειώνοντας την τρέχουσα απόδοση. (2) Η αγωγιμότητα ηλεκτροδίων δεν είναι αρκετά καλή, και η κατανάλωση ισχύος είναι σχετικά μεγάλη. Ως εκ τούτου, είναι επείγον να βρεθεί ένα νέο ηλεκτρόδιο για να αντικαταστήσει το ηλεκτρόδιο κραματίου με βάση το μόλυβδο.
Στη δεκαετία του 1960, ο Ολλανδός Henri Bernard Beer, μετά από χρόνια σκληρής δουλειάς, βρήκε έναν νέο τύπο ανόδου με μεγάλη διάρκεια ζωής, υψηλή ηλεκτροχημική καταλυτική απόδοση και καμία δευτερογενή ρύπανση - ένα υπόστρωμα τιτανίου επικαλυμμένο με αδιάλυτη άνοδο με βάση το οξείδιο του ρουθήνιου (που αναφέρεται ως DSA) και πέτυχε εκβιομηχάνιση το 1968. Η εμφάνιση επικαλυμμένης ανόδου τιτανίου ξεπερνά τις ελλείψεις των παραδοσιακών ηλεκτροδίων γραφίτη και κραμάτων μολύβδου, επιλύει πολλά προβλήματα που συναντώνται στην καθημερινή ζωή και την πρακτική παραγωγής και βελτιώνει σημαντικά την εμφάνιση του τομέα της ηλεκτρολυτικής βιομηχανίας. Είναι γνωστή ως βιομηχανία χλωρίου-αλκαλίων. Μια μεγάλη τεχνολογία. Από τότε, η ανάπτυξη ηλεκτροδίων έχει εισέλθει στην εποχή των ηλεκτροδίων τιτανίου.