Rete espansa in titanio platinato da 1um per HT-PEMFC

La rete espansa in titanio platinato da 1 µm di TOPTITECH per HT-PEMFC inizia con una rete espansa ASTM B265 CP-Ti appiattita e ricotta, quindi riceve un rivestimento di platino controllato con uno spessore di circa 1 µm. Questa rete di titanio platinato funziona come strato di diffusione del gas (GDL) sul lato dell'anodo-nelle celle a combustibile con membrana a scambio protonico ad alta-temperatura. I materiali GDL a base di carbonio- si ossidano in condizioni di elevato potenziale anodico e di reazione di evoluzione dell'ossigeno (OER), convertendosi in CO₂ e degradando la compressione dello stack e la resistenza di contatto. Il titanio nudo evita il consumo di carbonio ma sviluppa uno strato passivo di TiO₂ che aumenta la resistenza interfacciale. Lo strato di platino blocca la formazione di TiO₂ preservando al tempo stesso la conduttività superficiale alle temperature operative tipiche HT-PEMFC (120–200 gradi).

La rete espansa in titanio platinato da 1 µm di TOPTITECH per HT-PEMFC fornisce la struttura aperta a forma di diamante- necessaria per la distribuzione uniforme del gas e la gestione dell'acqua. La rete espansa offre una maggiore integrità meccanica rispetto alla rete tessuta, con trefoli integrati in un foglio continuo senza intersezioni saldate. Il profilo appiattito riduce al minimo il rischio di perforazione della membrana e garantisce una pressione di contatto costante attraverso il gruppo elettrodo. Il titanio offre resistenza alla corrosione in ambienti con membrana PBI drogata con acido fosforico-dove l'acciaio inossidabile o le leghe di nichel si degradano. Lo spessore del rivestimento di 1 µm bilancia conduttività e costi: i rivestimenti più sottili perdono protezione, quelli più spessi aggiungono spese senza alcun aumento delle prestazioni.

• Materiale: titanio GR1
• Dimensione dei pori: 2*3 mm
• Spessore: 0,5 mm
• Dimensioni: 55 x 55 mm
• Rivestimento: rivestimento in platino 1um

• Previene la formazione dello strato di passivazione TiO₂

Il titanio non rivestito esposto a un elevato potenziale anodico e a un ambiente ricco di ossigeno-sviluppa uno strato isolante di TiO₂ sulla superficie della fibra, aumentando progressivamente la resistenza di contatto interfacciale (ICR) e degradando le prestazioni della cella. 1μm Rete espansa in titanio platinato per HT-PEMFC blocca la crescita di TiO₂ preservando la conduttività del substrato alle temperature operative HT-PEMFC (120–200 gradi).

• Elimina il fallimento dell'ossidazione del GDL del carbonio

Gli strati di diffusione del gas a base di carbonio-(carta carbone/tessuto carbone) subiscono un'ossidazione guidata termodinamicamente sul lato dell'anodo: C + O²⁻ → CO₂↑, causando un consumo rapido, perdita di integrità della compressione e aumento irreversibile della resistenza dello stack.. 1μm Rete espansa in titanio platinato per HT-PEMFC offre un funzionamento privo di carbonio-senza corrosione o esaurimento del materiale.

• Fornisce integrità strutturale della mesh espansa

La fabbricazione di metallo espanso produce aperture a forma di diamante- con trefoli e nodi integrati in fogli continui senza intersezioni saldate, offrendo stabilità meccanica superiore sotto compressione dello stack rispetto alle alternative a rete tessuta. Il profilo della superficie appiattito e ricotto riduce al minimo il rischio di perforazione della membrana e garantisce una pressione di contatto costante su tutto il MEA.

• Massimizza il trasferimento di massa e la distribuzione del gas

La struttura dei pori a forma di diamante aperto- consente una distribuzione uniforme dell'idrogeno e del gas reagente nell'area attiva dell'elettrodo facilitando al contempo la rapida rimozione dell'acqua dal lato del catodo, prevenendo inondazioni locali durante il funzionamento HT-PEMFC ad alta-corrente-densità.

• Garantisce la compatibilità con l'ambiente acido

Il substrato CP-Ti di grado 1 combinato con il rivestimento in platino resiste all'ambiente con membrana PBI drogata con acido fosforico-dove l'acciaio inossidabile o le leghe di nichel sono soggetti a corrosione per vaiolatura o dissoluzione. Lo strato passivo naturale di TiO₂ su titanio combinato con lo strato superficiale di Pt offre una doppia protezione dalla corrosione in condizioni operative aggressive HT-PEMFC.

 

• Supporta il funzionamento-a temperature elevate

Il materiale di base in titanio mantiene la resistenza e la stabilità dimensionale nell'intervallo di temperatura operativa HT-PEMFC (120–200 gradi), a differenza dei GDL di carbonio che si degradano o delle membrane elettrolitiche polimeriche che si ammorbidiscono sotto stress termico e ossidativo combinato.. 1μm Rete espansa in titanio platinato per HT-PEMFC mantiene l'integrità meccanica e la continuità elettrica senza scorrimento o deformazione.

 

• Strato di diffusione del gas (GDL) lato anodo-nei sistemi di membrane PBI drogate con acido fosforico- – HT-PEMFC che operano a 120–200 gradi utilizzano tipicamente membrane di polibenzimidazolo drogate con acido fosforico come elettrolita conduttore-di protoni. La rete espansa in titanio platinato da 1 µm sostituisce i GDL convenzionali a base di carbonio- che si ossidano in CO₂ in condizioni di potenziale anodico elevato e di reazione di evoluzione dell'ossigeno, mentre il titanio non trattato sviluppa TiO₂ isolante che aumenta la resistenza al contatto interfacciale. Il rivestimento in platino blocca la formazione di TiO₂ e mantiene una conduttività elettrica stabile attraverso il MEA.

• Collettore di corrente e distributore del campo di flusso nei sistemi CHP off{{0}grid – I generatori HT-PEMFC utilizzati in applicazioni combinate di calore ed elettricità recuperano il calore di scarto per il riscaldamento residenziale o la fornitura di acqua calda. La struttura a rete espansa a forma di diamante aperta-della rete espansa in titanio platinato da 1 µm distribuisce il gas riformato in modo uniforme attraverso l'area attiva dell'elettrodo consentendo al tempo stesso un'efficace rimozione del vapore acqueo, il che è fondamentale poiché gli HT-PEMFC producono acqua gassosa che non richiede un sistema di umidificazione separato.

• PTL (strato di trasporto poroso) negli stack di celle a combustibile dell'aviazione – Il settore dell'aviazione richiede HT-PEMFC con gestione semplificata dell'acqua e peso del sistema inferiore. 1μm di rete espansa in titanio platinato che funziona come uno strato di trasporto poroso tra lo strato catalitico e la piastra bipolare, offrendo il più alto rapporto resistenza-in-peso di qualsiasi metallo combinato con la resistenza alla corrosione del titanio in un ambiente operativo acido, senza le limitazioni di durabilità dei materiali a base di carbonio-.

• Mezzo di diffusione laterale anodico-per sistemi di alimentazione di veicoli pesanti- – HT-PEMFC sono in fase di sviluppo per autocarri pesanti a medio-a{4}}lungo{5}}lungo raggio e unità di alimentazione ausiliarie marine dove la flessibilità del carburante (metanolo, GNL, diesel dopo il reforming) e la tolleranza alla CO sono essenziali. Il profilo superficiale appiattito e ricotto della rete espansa in titanio platinato da 1 µm garantisce una pressione di contatto costante attraverso la cella, prevenendo la perforazione della membrana e facilitando al tempo stesso la distribuzione uniforme dell'idrogeno in condizioni di funzionamento ad alta-corrente-densità.

• Struttura di supporto degli elettrodi nella produzione di energia stazionaria – Le centrali elettriche fisse che utilizzano la tecnologia HT-PEMFC per la generazione di elettricità di carico di base richiedono migliaia di ore di funzionamento con un degrado minimo. 1La rete espansa in titanio platinato funge da supporto dell'elettrodo dimensionalmente stabile, con il rivestimento in platino da 1μm con carico di 60–80 µg/cm² che protegge il substrato CP-Ti dalla passivazione nell'ambiente dell'anodo ossidante preservando al contempo la porosità aperta necessaria per il gas diffusione.

• Componente della piastra del campo di flusso per HT-PEMFC alimentati con reforming del metanolo – I sistemi HT-PEMFC che funzionano con idrogeno prodotto dal reforming del metanolo tollerano concentrazioni di CO fino al 3% senza perdite significative di prestazioni. La struttura a rete espansa di titanio può essere integrata in piastre bipolari composite insieme a fogli di titanio, fornendo il supporto meccanico e la conduzione di corrente necessari per l'operazione di riformazione, mentre il rivestimento in platino mantiene la conduttività interfacciale in caso di esposizione prolungata a tracce di impurità.

 

Strato di diffusione del gas a base di carbonio-

Maglia espansa in titanio platinato

Gli strati di diffusione del gas (GDL) a base di carbonio- sono elettrochimicamente incompatibili con il lato anodico di un elettrolizzatore. In condizioni di polarizzazione anodica e reazione di evoluzione dell'ossigeno (OER), il carbonio si ossida termodinamicamente in ioni carbonato (in mezzi alcalini) o direttamente in gas CO₂ (in mezzi acidi), a seconda dell'ambiente di pH locale del gruppo membrana-elettrodo. Questa ossidazione-spesso definita reazione di corrosione del carbonio (COR)-genera un falso calo di tensione-di breve durata nella cella. Il GDL di carbonio si esaurisce quindi rapidamente, lasciando uno spazio fisico e causando una scarsa compressione dello stack, che aumenta la resistenza del contatto elettrico e riduce permanentemente le prestazioni dell'elettrolisi. Per questo motivo, i GDL a base di carbonio-non sono adatti per il lato dell'anodo, sebbene sia comunque possibile utilizzare tessuto o carta carbone sul lato del catodo dove non si verifica sviluppo di ossigeno e il carbonio rimane stabile.

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