Status razvoja elektrolizatora

Udaljenost između katode i anode jedan je od važnih čimbenika koji utječu na napon ćelije. Kako se razmak polova povećava, ohmski pad napona u spremniku se povećava i napon spremnika raste. Osobito kada se radi s visokom strujom, ovaj gubitak napona je ozbiljniji. Moderni elektrolizatori prihvaćaju različite mjere za smanjenje razmaka polova, kao što je korištenje difuznih anoda i modificiranih separatora za stvaranje elektrolitičkih staničnih struktura s nultim razmakom polova. Vrijeme zadržavanja elektrolita u elektrolitičkoj ćeliji ne utječe samo na proizvodni kapacitet opreme, već također, u nekim slučajevima, utječe na trenutnu učinkovitost procesa elektrolize. Na primjer, u proizvodnji natrijevog klorata elektrolizom, međuprodukt hipokloričasta kiselina (HClO) i hipokloričasta kiselina su Kemijska reakcija između kloratnih iona (ClO3) vrlo je spora. Ako se ostavi u elektrolitičkoj ćeliji dulje vrijeme, ne samo da će smanjiti stopu iskorištenja elektrolitičke ćelije, već će se i ioni hipoklorita oksidirati na površini anode ili smanjiti na površini katode, smanjujući učinkovitost struje. . Stoga moderni dizajni elektrolizera nastoje smanjiti volumen i omogućiti brzi protok elektrolita duž elektroda. Ako su potrebne daljnje reakcije, neovisni kemijski reaktor može se instalirati izvan elektrolizatora.
Elektrode u elektrolitičkoj ćeliji postavljaju se okomito kako bi bile kompaktnije, vodljive ploče se lako spajaju, a pomaže u smanjenju efekta mjehurića. Budući da na površini elektrode gdje se oslobađa plin često postoje mjehurići, to će smanjiti radnu površinu elektrode. Osim toga, otopina u blizini elektrode također će biti ispunjena mjehurićima, povećavajući otpor otopine. Taj se fenomen naziva "efekt mjehurića". Međutim, u blizini okomite površine elektrode, karakteristike visoke aeracije, niske gustoće otopine i brze brzine dizanja u otopini mogu se koristiti za stvaranje prirodne cirkulacije elektrolita, ubrzavanje mjehurića da napuste površinu elektrode i smanjenje mjehurića posljedica. Kada se vertikalna elektroda koristi kao plinska elektroda, oblik elektrode je uglavnom mrežast, što ne samo da povećava radnu površinu, već i olakšava izlazak mjehurića.
Materijali elektrolitičkih ćelija mogu biti čelik, cement, keramika itd. Čelik je otporan na alkalije i najčešće se koristi. Za visoko korozivne elektrolite, unutrašnjost čeličnog spremnika treba biti obložena olovom, sintetičkom smolom ili gumom.
Trenutno se elektrolizatori razvijaju u smjeru velikog kapaciteta i male potrošnje energije. Bipolarni elektrolizer prikladan je za proizvodnju velikih razmjera i koristi se u industriji elektrolize vode i klor-alkalija.
Većina elektrolitičkih ćelija za proizvodnju vodika elektrolizom vode koristi željezo kao površinu katode i nikal kao površinu anode u serijskoj elektrolitičkoj ćeliji (koja izgleda kao filter preša) za elektrolizu vodenih otopina kaustičnog kalija ili kaustične sode. Kisik izlazi iz anode, a vodik izlazi iz katode. Ova metoda je skuplja, ali proizvod ima visoku čistoću i može izravno proizvesti vodik čistoće veće od 99,7%.