Stanje razvoja elektrolizerjev

Razdalja med katodo in anodo je eden od pomembnih dejavnikov, ki vplivajo na napetost celice. Ko se razmik med poli poveča, se ohmski padec napetosti v rezervoarju poveča in napetost rezervoarja se poveča. Zlasti pri delu z velikim tokom je ta izguba napetosti resnejša. Sodobni elektrolizerji sprejemajo različne ukrepe za zmanjšanje razmika polov, kot je uporaba razpršenih anod in modificiranih separatorjev za ustvarjanje elektrolitskih celičnih struktur brez razmika polov. Čas zadrževanja elektrolita v elektrolitski celici ne vpliva samo na proizvodno zmogljivost opreme, ampak v nekaterih primerih vpliva tudi na trenutno učinkovitost procesa elektrolize. Na primer, pri proizvodnji natrijevega klorata z elektrolizo sta vmesni produkt hipoklorova kislina (HClO) in hipoklorova kislina Kemijska reakcija med kloratnimi ioni (ClO3) je zelo počasna. Če ostane v elektrolitski celici dlje časa, ne bo samo zmanjšala stopnja izkoriščenosti elektrolitske celice, ampak bodo tudi hipokloritni ioni oksidirali na površini anode ali zmanjšali na površini katode, kar bo zmanjšalo tokovno učinkovitost. . Zato si sodobne zasnove elektrolizatorjev prizadevajo zmanjšati prostornino in omogočiti hiter pretok elektrolita vzdolž elektrod. Če so potrebne nadaljnje reakcije, se lahko zunaj elektrolizatorja namesti neodvisen kemični reaktor.
Elektrode v elektrolitski celici so nameščene navpično, da so bolj kompaktne, prevodne plošče je enostavno povezati, kar pomaga zmanjšati učinek mehurčkov. Ker so na površini elektrode, kjer se sprošča plin, pogosto mehurčki, bo to zmanjšalo delovno površino elektrode. Poleg tega bo raztopina v bližini elektrode prav tako napolnjena z mehurčki, kar poveča odpornost raztopine. Ta pojav se imenuje "učinek mehurčka". Vendar pa je v bližini navpične površine elektrode mogoče uporabiti značilnosti visokega prezračevanja, nizke gostote raztopine in hitre hitrosti naraščanja v raztopini za oblikovanje naravnega kroženja elektrolita, pospeševanje mehurčkov, da zapustijo površino elektrode, in zmanjšanje mehurčkov učinek. Ko se navpična elektroda uporablja kot plinska elektroda, je oblika elektrode večinoma mrežasta, kar ne samo poveča delovno površino, ampak tudi olajša uhajanje mehurčkov.
Materiali za elektrolitske celice so lahko jeklo, cement, keramika itd. Jeklo je odporno na alkalije in se najpogosteje uporablja. Za visoko korozivne elektrolite mora biti notranjost jeklene posode obložena s svincem, sintetično smolo ali gumo.
Trenutno se elektrolizerji razvijajo v smeri velike zmogljivosti in nizke porabe energije. Bipolarni elektrolizer je primeren za obsežno proizvodnjo in se uporablja v elektrolizi vode in klor-alkalni industriji.
Večina elektrolitskih celic za proizvodnjo vodika z vodno elektrolizo uporablja železo kot površino katode in nikelj kot površino anode v serijski elektrolitski celici (ki je videti kot filtrirna stiskalnica) za elektrolizo vodnih raztopin jedkega kalija ali kavstične sode. Iz anode izstopa kisik, iz katode pa vodik. Ta metoda je dražja, vendar ima izdelek visoko čistost in lahko neposredno proizvaja vodik s čistostjo več kot 99,7 %.