Υλικά εφαρμογής στρώσης διάχυσης ανόδου για την παραγωγή υδρογόνου PEM

Φιλτέκια από ίνες τιτανίου (διατίθεται κάλυψη Pt και στις δύο πλευρές) --- Τα ιδανικά υλικά εφαρμογής στρώσης διάχυσης ανόδου για την παραγωγή υδρογόνου PEM

Το υδρογόνο μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως καθαρή και ανανεώσιμη πράσινη ενέργεια και η ηλεκτρόλυση νερού με μεμβράνη ανταλλαγής πρωτονίων (PEMWE) για την παραγωγή υδρογόνου είναι μία από τις κύριες μεθόδους παραγωγής υδρογόνου.Η τεχνολογία χρησιμοποιεί την μεμβράνη ανταλλαγής πρωτονίων (PEM) ως στερεό ηλεκτρολύτη για να αντικαταστήσει το αλκαλικό ηλεκτρολύτη και το διάφραγμα, και χρησιμοποιεί καθαρό νερό ως ηλεκτρολύτη.

Στην συσκευή παραγωγής υδρογόνου με ηλεκτρόλυση νερού PEM, το ηλεκτρόδιο μεμβράνης που αποτελείται από το στρώμα διάχυσης (Gas Diffusion Layer, GDL),το καταλυτικό στρώμα και η μεμβράνη ανταλλαγής πρωτονίων είναι ο κύριος τόπος για την ηλεκτροχημική αντίδραση του ηλεκτρολυτικού κυψελού, και αποτελεί το βασικό συστατικό του PEMWE.

Το στρώμα διάχυσης αερίου (GDL) δεν έχει μόνο τη λειτουργία της υποστήριξης της μεμβράνης με επίστρωση καταλύτη (CCM), της ομοιόμορφης κατανομής του νερού αντίδρασης και της εγκαίρως εκφόρτωσης του παραγόμενου αερίου,αλλά μπορεί επίσης να συνειδητοποιήσει λειτουργίες όπως η διεξαγωγή ρεύματος, και είναι ένα από τα βασικά συστατικά που επηρεάζουν τις επιδόσεις της ηλεκτρολυτικής κυψέλης.

Ένα καλό υλικό στρώσης διάχυσης θα πρέπει να έχει τα ακόλουθα χαρακτηριστικά:

1) Καλή ηλεκτρική και θερμική αγωγιμότητα, η αντίσταση επαφής μεταξύ των καταλύτες ηλεκτροδίων μπορεί να διατηρηθεί σε χαμηλό επίπεδο για τη μείωση του υπερδυναμικού ηλεκτρολύσεως.

2) Ισχυρή αντοχή στη διάβρωση από οξέα, το στρώμα διάχυσης του άνωτου πρέπει να έχει καλή αντοχή στη διάβρωση από οξείδωση, προκειμένου να ξεπεράσει την μακροχρόνια αντίδραση εξελίξεως οξυγόνου επαφής,ενώ η κάθοδος

Το στρώμα εξαιρετικής διάχυσης θα πρέπει να είναι ανθεκτικό στο εύθραυσμα του υδρογόνου, προκειμένου να ξεπεραστεί η μακροχρόνια έκθεση στην αντίδραση εξέλιξης του υδρογόνου.

3) Πορώδες και ελαστικό, δεδομένου ότι το στρώμα διάχυσης βρίσκεται κοντά και στις δύο πλευρές του ηλεκτρόδου μεμβράνης και διαδραματίζει ρόλο υποστήριξης για το ηλεκτρόδιο μεμβράνης, μπορεί να αντέξει μια ορισμένη πίεση.

4) Μακρά διάρκεια ζωής και φθηνή τιμή.

Κατά τη σύγκριση του felt από ίνες τιτανίου, της συγκολλημένης πλάκας τιτανίου και του χαρτιού άνθρακα ως στρώματος διάχυσης ανοδίου, διαπιστώνεται ότι το felt από ίνες τιτανίου έχει τις καλύτερες ηλεκτρολυτικές επιδόσεις,η μικρότερη ωμική αντίσταση και η καλή σταθερότητα, έτσι ώστε το felt από ίνες τιτανίου είναι πιο κατάλληλο ως στρώμα διάχυσης ανωδίου του PEMWE.

Κλειστές λέξεις:

★ Ομοιόμορφη κατανομή μεγέθους πόρων

★ ισχυρή αντοχή στη διάβρωση

★ καλή διαπερατότητα στο νερό

★ υψηλή πορώστια

★ καλή διάχυση της θερμότητας

★ υψηλή πυκνότητα ρεύματος

★ χαμηλή τάση

★ σταθερή απόδοση και μακρά διάρκεια ζωής.