Feltro in fibra SS316L sinterizzato con spessore 0,2 mm per elettrolizzatore AEM

Il feltro in fibra SS316L sinterizzato da 0,2 mm di spessore di TOPTITECH per elettrolizzatore AEM funge da strato di trasporto poroso critico (PTL) e strato di diffusione del gas (GDL) all'interno dei sistemi di elettrolisi dell'acqua con membrana a scambio anionico, appositamente progettati per ottimizzare la dinamica del flusso a due fasi sul lato dell'anodo. Realizzato con fibre di acciaio inossidabile 316L dal diametro di micron-mediante sinterizzazione sotto vuoto ad alta-temperatura, questo materiale ultrasottile raggiunge una porosità superiore al 75% insieme a una rete fibrosa tridimensionale, non-tessuta. Questa architettura specifica garantisce un equilibrio ottimale tra la permeabilità incrociata del piano-per un trasporto efficace degli ioni idrossido e la conduttività elettrica nel-piano per perdite ohmiche minime. A differenza delle reti tessute o delle polveri sinterizzate, questo feltro a base di fibra-offre un'area superficiale specifica più elevata per l'adesione del catalizzatore mantenendo la conformità meccanica richiesta per il contatto intimo della membrana-del gruppo elettrodo (MEA) sotto compressione operativa.

Il feltro in fibra SS316L sinterizzato da 0,2 mm di spessore di TOPTITECH per elettrolizzatore AEM sfrutta la resistenza alla corrosione intrinseca dell'acciaio inossidabile 316L nell'ambiente alcalino, fornendo un'alternativa-economica ai PTL a base di nichel o titanio-senza compromettere la durata alle temperature operative tipiche AEM fino a 60 gradi. La sua struttura a gradiente dei pori facilita il rapido distacco delle bolle di gas dai siti catalitici, riducendo significativamente le sovrapotenziali di trasporto di massa a densità di corrente elevate. Inoltre, la finitura superficiale liscia e priva di bave del feltro-previene l'abrasione meccanica della membrana AEM, mentre la sua elevata capacità di trattenere lo sporco garantisce prestazioni stabili a lungo termine-attenuando le incrostazioni dovute alle impurità dell'acqua di alimentazione. Questo materiale è disponibile in dimensioni personalizzabili, consentendo un'integrazione perfetta sia nelle celle di ricerca e sviluppo su scala di laboratorio che sugli stack di elettrolizzatori su scala industriale per la produzione di idrogeno verde.

• Materiale: SS316L
• Dimensioni: 100x100mm
• Spessore: 0,2 mm
• Dimensione dei pori: 20um
• Porosità: 70%
• Tecnica: Sinterizzazione

Conduttività elettrica superiore e basse perdite ohmiche

 

La rete in fibra tridimensionale-non{1}}tessuta crea un percorso conduttivo ininterrotto in tutto il materiale. Questa struttura sinterizzata garantisce un'eccellente conduttività nel-piano e attraverso il-piano, riducendo al minimo i sovrapotenziali ohmici e consentendo un trasferimento elettronico efficiente dallo strato catalitico alla piastra bipolare durante il funzionamento ad alta-densità di corrente-.

Porosità elevata per un flusso bifase-ottimizzato

 

Con una porosità del 70%, questo feltro fornisce un mezzo altamente permeabile per la penetrazione dell'elettrolita e un efficace distacco delle bolle di gas. L'elevato volume dei vuoti riduce significativamente le sovrapotenziali del trasporto di massa facilitando la rapida rimozione del gas ossigeno dai siti attivi dell'anodo, garantendo prestazioni stabili anche a densità di corrente elevate.

Robusta resistenza meccanica e integrità strutturale

 

I legami metallurgici di sinterizzazione nei punti di intersezione delle fibre creano una struttura rigida e autoportante-che resiste alle forze di compressione durante l'assemblaggio dello stack. Questa conformità meccanica garantisce un contatto intimo e uniforme con la membrana senza fratture fragili o deformazioni plastiche, mantenendo prestazioni costanti durante un funzionamento prolungato.

Selezione dei materiali- economicamente vantaggiosi per ambienti alcalini

 

Progettato in acciaio inossidabile 316L, questo feltro rappresenta un'alternativa significativamente più economica ai PTL a base di nichel o titanio-. Nell'ambiente alcalino benigno di un elettrolizzatore AEM, il 316L fornisce sufficiente resistenza alla corrosione e stabilità termica fino a 600 gradi, offrendo una soluzione ad alte-prestazioni a una frazione del costo del materiale.

Strato di trasporto poroso dell'anodo (PTL) per la reazione di evoluzione dell'ossigeno (OER)

Nell'elettrolisi dell'acqua AEM, questo feltro in fibra SS316L sinterizzato da 0,2 mm funziona come strato di trasporto poroso primario (PTL) sul lato dell'anodo, posizionato tra lo strato catalitico e la piastra bipolare. La sua elevata porosità (70%) e la rete tridimensionale non tessuta- facilitano un efficiente flusso bifase,- consentendo la penetrazione dell'elettrolita e consentendo al contempo il rapido distacco delle bolle di gas di ossigeno dai siti attivi . Ciò riduce al minimo le sovrapotenziali del trasporto di massa e garantisce un funzionamento stabile a densità di corrente elevate fino a diversi ampere per centimetro quadrato.

Elettrocatalizzatore OER integrato e PTL (catalizzatore-configurazione gratuita)

Ricerche recenti dimostrano che il feltro di acciaio inossidabile presenta un'attività elettrocatalitica intrinseca verso la reazione di evoluzione dell'ossigeno (OER) in ambienti alcalini. Questo feltro in fibra SS316L da 0,2 mm può fungere da elettrocatalizzatore OER combinato e strato di trasporto poroso senza rivestimento catalizzatore aggiuntivo, raggiungendo 1 A cm⁻² a 1,74 Vcella negli elettrolizzatori AEM. Questa funzionalità bifunzionale semplifica l'architettura degli elettrodi, riduce l'utilizzo di catalizzatori di metalli preziosi e fornisce una piattaforma-economica per lo sviluppo di gruppi elettrodi a membrana-(MEA).

Componente gruppo cella Zero-Gap

Lo spessore di 0,2 mm è progettato specificamente per configurazioni di celle con gap zero-negli elettrolizzatori AEM, dove il contatto intimo tra la membrana, lo strato catalitico e il PTL è fondamentale per ridurre al minimo le perdite ohmiche . Questo feltro ultrasottile fornisce la necessaria conformità meccanica sotto compressione dello stack mantenendo l'integrità strutturale, garantendo una distribuzione uniforme della corrente attraverso l'area attiva e riducendo la resistenza di contatto con i componenti adiacenti.

Substrato catodico per la reazione di evoluzione dell'idrogeno (HER)

Sul lato del catodo, questo feltro in fibra SS316L sinterizzato funge da substrato conduttivo e strato di diffusione del gas per la reazione di evoluzione dell'idrogeno (HER). La sua elevata area superficiale specifica fornisce punti di ancoraggio per i catalizzatori HER, mentre la rete porosa consente un'efficiente rimozione dell'idrogeno gassoso dallo strato catalitico. La resistenza alla corrosione del materiale nell'ambiente catodico alcalino garantisce una durata a lungo-termine durante la produzione continua di idrogeno.

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