با پتاسيم هيدروكسيد و الكتروليت آشنا می شویم.انتخاب الکترولیت یکی از مهمترین وظایف در طراحی سلول برای باتری است. الکترولیت به صورت الکترونیکی الکترودها را از واکنش مستقیم در یک واکنش شیمیایی جدا می کند، گونه های فعالالکتروشیمیایی را از الکترودها منتقل می کند و مسئول مقاومت اهمیتی سلول است که حرارت ژول و از دست دادن قدرت و انرژی الکتریکی قابل استفاده را تعیین می کند. در چندین نوع سلول، الکترولیت حتی بخشی از خود را در واکنش های اصلی الکتروشیمیایی سلول می گیرد. سپس، الکترولیت توسط واکنش سلول خاص تعریف می شود. در موارد دیگر، فقط غلظت اجزای الکترولیت می تواند در یک محدوده محدود متفاوت باشد. حتی اگر الکترولیت در واکنش های اصلی الکتروشیمیایی شرکت نکند، باز هم تأثیر زیادی بر عملکرد سلول دارد.الکترولیت های آبی قلیایی مانند پتاسیم هیدروکسید، سدیم هیدروکسید و لیتیوم هیدروکسید به طور گسترده ای در انواع مختلف باتری ها اجرا می شوند. حلالیت اکسید روی با افزایش غلظت KOH افزایش می یابد. با این حال، افزایش غلظت KOH پتانسیل الکترود را کاهش می دهد. همچنین، افزایش غلظت KOH منجر به ویسکوزیته بالای آن، در نتیجه، کاهش در سرعت انتقال یون هیدروکسید می شود. سطح مطلوب پتاسیم هیدروکسید برای هدایت یونی و جریان تبادل مرتبط با سینتیک واکنش افزایش می یابد.هیدروکسید پتاسیم آبی به عنوان الکترولیت در باتری های قلیایی مبتنی بر نیکل/کادمیوم، نیکل/هیدروژن و دی اکسید منگنز/روی استفاده می شود. هیدروکسید پتاسیم به هیدروکسید سدیم ترجیح داده می شود، زیرا محلول های آن رساناتر هستند.یک الکترولیت نقش مهمی در الکتروشیمیایی باتری دارد که بر خصوصیات انتقال گونه های فعال، انرژی و چگالی توان باتری ها تأثیر می گذارد. برای افزایش عملکرد باتری از طریق بهبود الکترولیت، تلاش زیادی انجام شده است.
به طور سنتی پتاسيم هيدروكسيد و الكتروليت ، الکترولیت برای سلول های سوختی قلیایی یک محلول آبی از هیدروکسید پتاسیم قلیایی است که در یک ماتریس خیسانده می شود و طبیعی بودن آن بین 6 تا 9 است. محلول باید تا حد ممکن خالص باشد تا از آلودگی کاتالیزور به آلودگی جلوگیری کند. الکترولیت می تواند به صورت متحرک یا بی حرکت باشد. الکترولیت متحرک از طریق سلول ها پمپ می شود و آب و گرمای هدر رفته سلول سوختی را از بین می برد. این سلول ها به طور معمول دارای کانال های جریان بزرگ 2 تا 3 میلی متر هستند تا جریان سریع را امکان پذیر کنند. ضخامت زیاد باعث افزایش قطب بندی اهمی می شود که از نظر طراحی عمده AFC است.در AFC هایی که از الکترولیت بی حرکت استفاده می کنند، محلول KOH / H2O در یک ماتریس آزبست نگهداری می شود. لایه الکترولیت می تواند نازک 0.05 میلی متر باشد. بنابراین، قطب بندی اهمی در این نوع AFC مسئله چندانی نیست. الکترولیت معمولاً مورد استفاده 30 درصد پتاسیم هیدروکسید است.
الکترولیت از این جهت مهم است که مولدهای هیدروژن برای حفظ ولتاژ مناسب در صفحات و انتقال جریان الکتریکی از صفحه ای به صفحه دیگر از آن استفاده می کنند. آنها آب را رسانای بهتری می کنند، زیرا آب خالص عایق است و هیچ جریانی را هدایت نخواهد کرد.آب خالص نادر است. بیشتر آب حاوی مواد معدنی رسانا است. هرچه مواد معدنی بیشتر باشد، عملکرد بهتری نیز دارد. اما وقتی صحبت از تولید کننده های هیدروژن می شود، باید ناخالصی های موجود در آب را که باعث آلودگی سطوح الکترود می شود، به حداقل برسانیم و از بین ببریم و روند شیمیایی الکترولیز را متوقف کنیم.بهترین الکترولیت برای سیستم های هیدروژنی پتاسیم هیدروکسید است.الکترولیز آب قلیایی از دو الکترود استفاده شده در محلول الکترولیت قلیایی مایع، معمولاً پتاسیم هیدروکسید بهره می برد. پتاسیم هیدروکسید یک پایه قوی است و سوزاننده است. هنگامی که آب قلیایی است، یون هایی در آب وجود دارند که الکتریسیته را برای رخ دادن الکترولیز هدایت می کنند. این الکترودها توسط یک دیافراگم جدا می شوند، گازهای محصول را جدا می کنند و یون های هیدروکسید را از یک الکترود به الکترود دیگر منتقل می کنند. فناوری تبادل پروتون نیاز به پایه های محکم و سوزاننده را که برای هدایت فرآیند الکترولیز ضروری هستند برطرف می کند.پتاسیم هیدروکسید که به آن لیس نیز گفته می شود، یک ترکیب غیر آلی با فرمول شیمیایی KOH است که معمولاً به آن پتاس سوزآور گفته می شود. یک پایه قوی است که به اشکال مختلف از جمله گلوله، پوسته و پودر به بازار عرضه می شود. در کاربردهای مختلف شیمیایی، صنعتی و ساختمانی مورد استفاده قرار می گیرد. خلوص 98٪ بالاترین میزان موجود برای پتاسیم هیدروکسید است.
پتاسیم هیدروکسید اثرات مخربی بر روی پوست، کاغذ، ابریشم و سایر مواد آلی دارد. باعث سوختگی شدید روی پوست انسان می شود و به خصوص برای چشم خطرناک است. هنگام کار با این باید از عینک مخصوص و دستکش لاستیکی استفاده شود.هرگز الکترولیت را در تماس با پوست یا چشم قرار ندهید، زیرا بسیار سمی است.