Почему PEM Electrolyzers предпочитают титановую сетку с платиновым покрытием и титановый войлок

Электролизеры PEM, как важная технология преобразования энергии, требуют чрезвычайно строгих требований к материалам в практических применениях. В этом контексте выбор подходящих материалов, особенно для пластин поля потока на стороне анода или материалов диффузора, является особенно важным. В этой статье мы рассмотрим, почему платиновая титановая сетка и титановый войлок с платиновым покрытием выбираются для этих приложений вместо прямого использования титановых материалов.

Титановая сетка с платиновым покрытием и титановый войлок

Титановая сетка с платиновым покрытием изготовлена из вспененного титана, который был сплющен и отожжен, чтобы поверхность была гладкой и ровной. Титановая сетка с платиновым покрытием может заменить газодиффузионный слой на основе углерода (GDL), используемый в топливных элементах. Аналогично, титановый войлок с платиновым покрытием изготовлен из сжатых и отожженных титановых волокон, которые спекаются с образованием плоской поверхности. Благодаря нашему уникальному процессу платинового покрытия мы значительно увеличиваем срок службы материала.

Титановая сетка с платиновым покрытием

Войлок из титана с платиновым покрытием

Зачем использовать титановую сетку/войлок с платиновым покрытием?

Необработанная титановая сетка/войлок не будет расходоваться, как газовые диффузионные слои на основе углерода, но присутствие кислорода оказывает влияние, если электролизер работает при давлении немного выше атмосферного (1-3 бар). Титановый войлок без покрытия быстро образует электроизоляционный оксидный слой (TiO₂) Под высоким давлением кислорода, увеличивая межфазное сопротивление в клетке и таким образом уменьшая электрохимические характеристики, влияя на эффективность реакции.

Чего может достичь платиновое покрытие?

Основная функция платинового покрытия-поддерживать проводимость титановой сетки в соответствии с требованиями строгих применений. Это обеспечивает более длительный срок службы батареи или электролизера под давлением (до 450 фунтов на квадратный дюйм). В промышленности было отмечено, что титановая сетка/войлок с платиновым покрытием может использоваться на анодной стороне электролизеров PEM при таких значениях давления. Загрузка платинового металла на платиновую титановую сетку может достигать 60-80 микрограмм на квадратный сантиметр физических размеров основного материала.

Причины, по которым больше не используются газовые диффузионные слои на основе углерода

Поскольку реакция электролиза быстро окисляет углерод до CO₂ (В кислых средах) или CO₃^2- (В щелочных средах) газодиффузионные слои на основе углерода (GDL) не могут использоваться на кислородно-развивающем электроде оборудования электролизера. Это явление приводит к плохому сжатию стека и повышенному сопротивлению, следовательно, выбор платиновой титановой сетки и титанового войлока становится более жизнеспособной альтернативой.

В заключение, титановая сетка/войлок с платиновым покрытием предлагает преимущества в электролизерах PEM для поддержания проводимости, продления срока службы и адаптации к средам высокого давления, что делает его идеальным материалом для пластин и диффузоров с полем потока. Мы предлагаем индивидуальные мембранные электродные сборки (MEA) и мембраны с каталитическим покрытием (CCM) для удовлетворения различных потребностей. Это также включает в себя тестирование MEA для микробных или топливных элементов PEM, MEA для химических процессов и других специализированных применений. Благодаря этим оптимизированным материалам и индивидуальным услугам мы предоставляем нашим клиентам более надежные и эффективные решения.