Υδατικό Διάλυμα Ηλεκτρολυτικά κύτταρα
Τα ηλεκτρολυτικά κύτταρα υδατικού διαλύματος μπορούν να χωριστούν σε δύο τύπους: κύτταρα διαφράγματος και κύτταρα μη-διαφράγματος. Τα κύτταρα του διαφράγματος μπορούν περαιτέρω να χωριστούν σε ισότροπες μεμβράνες (αμιαντόμαλλος), μεμβράνες ιόντων και μεμβράνες στερεών ηλεκτρολυτών (όπως -Al2O3). Τα μη-κύτταρα διαφράγματος μπορούν να χωριστούν περαιτέρω σε κύτταρα υδραργύρου και κύτταρα οξείδωσης.
Η δομή της κυψέλης ποικίλλει ανάλογα με τον ηλεκτρολύτη που χρησιμοποιείται.
Τα ηλεκτρολυτικά κύτταρα υδατικού διαλύματος χωρίζονται σε δύο τύπους: κύτταρα διαφράγματος και μη-κυψέλες διαφράγματος. Γενικά χρησιμοποιούνται κύτταρα διαφράγματος. Τα μη{3}}κύτταρα διαφράγματος χρησιμοποιούνται στην παραγωγή χλωρίου και στη διεργασία υδραργύρου για την παραγωγή χλωρίου και καυστικής σόδας. Η μεγιστοποίηση της επιφάνειας του ηλεκτροδίου ανά μονάδα όγκου μπορεί να βελτιώσει την απόδοση παραγωγής του στοιχείου. Επομένως, τα ηλεκτρόδια στις σύγχρονες ηλεκτρολυτικές κυψέλες διαφράγματος είναι ως επί το πλείστον όρθια. Τα ηλεκτρολυτικά στοιχεία παρουσιάζουν διαφορετικές επιδόσεις και χαρακτηριστικά ανάλογα με το υλικό, τη δομή και την εγκατάσταση των εσωτερικών τους στοιχείων.
Ηλεκτρολύτες Λιωμένου Αλατιού
Χρησιμοποιούνται κυρίως για την παραγωγή μετάλλων με χαμηλό-σημείο τήξης-, λειτουργούν σε υψηλές θερμοκρασίες και ελαχιστοποιούν την είσοδο υγρασίας για να αποτρέψουν τη μείωση των ιόντων υδρογόνου στην κάθοδο. Για παράδειγμα, όταν παράγεται μεταλλικό νάτριο, το δυναμικό αναγωγής καθόδου των ιόντων νατρίου είναι πολύ αρνητικό, καθιστώντας τη μείωση δύσκολη. Επομένως, άνυδρα τηγμένα άλατα ή τηγμένα υδροξείδια που δεν περιέχουν ιόντα υδρογόνου πρέπει να χρησιμοποιούνται για να αποτραπεί η εναπόθεση υδρογόνου στην κάθοδο. Επομένως, η διαδικασία ηλεκτρόλυσης πρέπει να διεξάγεται σε υψηλές θερμοκρασίες, όπως 310 βαθμούς για την ηλεκτρόλυση τετηγμένου υδροξειδίου του νατρίου. Για μεικτούς ηλεκτρολύτες που περιέχουν χλωριούχο νάτριο, η θερμοκρασία ηλεκτρόλυσης είναι περίπου 650 βαθμούς.
Υψηλότερες θερμοκρασίες ηλεκτρολυτικών στοιχείων μπορούν να επιτευχθούν μεταβάλλοντας την απόσταση μεταξύ των ηλεκτροδίων, μετατρέποντας την ηλεκτρική ενέργεια που καταναλώνεται από την πτώση της ωμικής τάσης σε θερμότητα. Κατά την ηλεκτρόλυση τετηγμένου υδροξειδίου του νατρίου, το στοιχείο μπορεί να είναι κατασκευασμένο από σίδηρο ή νικέλιο. Κατά την ηλεκτρόλυση τετηγμένων ηλεκτρολυτών που περιέχουν χλωρίδια, η αναπόφευκτη εισαγωγή μικρών ποσοτήτων νερού από τις πρώτες ύλες μπορεί να δημιουργήσει υγρό αέριο χλώριο στην άνοδο, το οποίο είναι εξαιρετικά διαβρωτικό για το στοιχείο. Ως εκ τούτου, οι κυψέλες για την ηλεκτρόλυση τετηγμένων χλωριδίων κατασκευάζονται γενικά από κεραμικά ή φωσφορικά υλικά, ενώ οι περιοχές που προστατεύονται από το αέριο χλώριο μπορούν να είναι από σίδηρο. Τα καθοδικά και ανοδικά προϊόντα στους ηλεκτρολύτες τετηγμένου αλατιού πρέπει επίσης να διαχωριστούν σωστά και να αφαιρεθούν από την κυψέλη όσο το δυνατόν γρηγορότερα για να αποτραπεί η αιώρηση του προϊόντος καθόδου, μετάλλου νατρίου, στην επιφάνεια του ηλεκτρολύτη για παρατεταμένες περιόδους, όπου θα μπορούσε να αντιδράσει με το προϊόν ανόδου ή το οξυγόνο στον αέρα.
Μη-υδατικοί ηλεκτρολύτες
Επειδή οι πολύπλοκες χημικές αντιδράσεις που συχνά εμπλέκονται στην παραγωγή οργανικών προϊόντων ή στην ηλεκτρόλυση οργανικής ύλης σε μη υδατικούς ηλεκτρολύτες περιορίζουν την εφαρμογή τους και σπάνια χρησιμοποιούνται βιομηχανικά. Οι οργανικοί ηλεκτρολύτες που χρησιμοποιούνται συνήθως έχουν χαμηλή αγωγιμότητα και αργούς ρυθμούς αντίδρασης. Επομένως, είναι απαραίτητη μια χαμηλότερη πυκνότητα ρεύματος και η ελάχιστη απόσταση μεταξύ των ηλεκτροδίων. Οι δομές ηλεκτροδίων σταθερής-κλίνης ή ρευστοποιημένης-κλίνης προσφέρουν μεγαλύτερη επιφάνεια ηλεκτροδίου, αυξάνοντας την χωρητικότητα του ηλεκτρολύτη.
