feltro in fibra di titanio
feltro di titanio
(1) Utilizzando il feltro di titanio sinterizzato come strato di diffusione del gas della cella a combustibile, la fibra di carbonio è facile da corrodere;
(2) Il metodo di rivestimento del feltro di sinterizzazione in titanio comprende il metodo di cottura del rivestimento, l'elettrodeposizione a impulsi;
Lo spessore minimo del feltro in fibra di titanio è 0.25 mm, la porosità è 50-70 percento e la struttura è più favorevole al trasferimento di massa aria-liquido. Per mantenere la sua conduttività, rivestire platino e iridio sulla superficie .Elevato consumo di metalli preziosi, scarsa stabilità del rivestimento e caduta dello strato catalitico dell'anodo.
1. Strato di diffusione del gas anodo in feltro di titanio
Il feltro di titanio sinterizzato funge da substrato per la deposizione del catalizzatore di platino. I campioni utilizzati erano circolari, di 30 mm di diametro, 1 mm di spessore e presentavano una porosità superiore al 70 percento. Le fasi di lavorazione specifiche sono le seguenti:
(1) Smembrana: il feltro di titanio è stato utilizzato in una soluzione di decapaggio elettrolitico da , a base di acido nitrico e acido fluoridrico, pH 0.5 a temperatura ambiente; quindi è stata applicata una tensione di 2,5 V al feltro, provocando la dissoluzione dell'anodo della superficie in titanio / Ti 2. Una rete di espansione in titanio basata sull'elettrodo placcato da platino Wieland Edelmetalle è stata utilizzata per le fasi di preparazione a questo scopo.
(2) Pulizia del gas argon: dopo il lavaggio con acqua deionizzata, la superficie del pezzo in titanio viene trattata al plasma con gas argon per rimuovere gli inquinanti rimanenti sulla superficie del titanio. Il reattore al plasma ha utilizzato il modello Pink V 15-G diTopTiTechcon parametri impostati su una portata di argon di 100 ml min-1, ed è stato trattato a 60 Pa per 30 min con una potenza delle microonde di 400 W.
(3) Placcatura: il processo continuo di pulizia fisica al plasma viene ulteriormente lavato con acqua deionizzata e la fibra di titanio viene immediatamente rivestita con platino mediante elettrochimica sotto gas argon. Il bagno galvanico disponibile in commercio tipo Galvatron Platinbad diTopTiTechè stato utilizzato sulla base di acido esacloroplatino. I parametri del bagno sono stati impostati su pH e temperatura di 50 C. Il processo di placcatura è stato eseguito a una tensione catodica costante per 10 minuti, -3.2 V con il elettrodo opposto (titanio/platino di Wieland Edelmetalle).Durante questo processo di placcatura, gli elettrodi di titanio sono stati posizionati elettricamente tra i due elettrodi accoppiati collegati.Successivamente, per aumentare l'attività elettrochimica del catalizzatore depositando particelle di platino in micron e nanoscala nella superficie , la modalità di placcatura è passata alla placcatura a impulsi dell'elettrodo accoppiato a una tensione catodica di -3.0 V senza interrompere il processo. Il tempo di attivazione è stato impostato su 10 ms e il tempo di disattivazione su 56,7 ms, quindi il ciclo di lavoro è il 15% di cicli. La seconda parte del processo di placcatura è stata eseguita per altri 10 minuti.
(4) Assemblaggio MEA: l'elettrodo è stato impregnato con una soluzione di ionizzazione a conduzione protonica 0,5 ml (5% in peso in etanolo) e quindi placcato con platino. La soluzione è stata colata mediante uno striscio di spazzola a gas e l'elettrodo a base di titanio è collegato a un portacampioni riscaldato. La temperatura dell'aria è stata impostata a 60°C per accelerare l'evaporazione dell'etanolo dalla superficie dell'elettrodo.
(5) E la piastra bipolare per formare una pila di potenza, 20 gruppi.
2. Rivestimento in platino sulfeltro di titanio
Le seguenti immagini al microscopio mostrano le fibre di titanio sinterizzate con rivestimento in platino. Le fibre situate all'esterno del feltro proteggono l'intero rivestimento, un effetto che può essere spiegato dalla distribuzione del campo elettrico della cella primaria (l'elettrodo di lavoro si trova tra e parallelamente ai due controelettrodi). Il rivestimento è sufficiente per consentire un'adesione stabile a lungo termine delle nanoparticelle di platino. Quanto segue mostra micrografie di particelle di platino depositate su fibre placcate in titanio mediante un processo di placcatura a impulsi.
