Водородные топливные элементы

Детали продукта

Водородные топливные элементы представляют собой чистую и эффективную энергетическую технологию, которая превращает химическую энергию водорода в электричество посредством химической реакции с кислородом или другим окислительным агентом. Этот процесс генерирует воду в качестве единственного побочного продукта, что делает водородные топливные элементы экологически чистой альтернативой традиционным методам производства электроэнергии на основе ископаемого топлива.

В основе водородного топливного элемента лежит диффузионный слой газа (GDL), который играет критическую роль в облегчении потока газов и удаления воды из клетки. GDL, как правило, изготовлен из углеродных материалов, таких как углеродная бумага или углеродная ткань, которые являются пористой и проводящей. Эти свойства позволяют эффективно переносить водород и кислород в слой катализатора, где происходит электрохимическая реакция, и удаление воды, полученной во время реакции.

Одним из инновационных материалов, который был изучен для использования в газовых диффузионных слоях, является покрытое платиновым титановым волокном. Этот материал сочетает в себе высокую электрическую проводимость титана с каталитическими свойствами платины, что делает его привлекательным вариантом для использования в водородных топливных элементах.

Титановое волокно - это пористый, гибкий материал, изготовленный из взаимосвязанных титановых волокон. Он имеет высокую площадь поверхности, которая обеспечивает эффективную диффузию газа, а также является высокопроводной, что имеет важное значение для переноса электронов, генерируемых во время реакции топливного элемента. Кроме того, титан известен своей коррозионной устойчивостью, которая важна в суровой среде топливного элемента, где высокие температуры и кислые условия могут вызвать ухудшение материалов.

Platinum является хорошо известным катализатором для электрохимических реакций, которые встречаются в топливных элементах. Покрывая титановое волокно с тонким слоем платины, материал становится еще более эффективным при стимулировании желаемых химических реакций. Платиновое покрытие обеспечивает большое количество активных участков для возникновения реакции, повышая общую эффективность топливного элемента.

Комбинация покрытого платиной титанового волокна войлока с другими компонентами водородного топливного элемента, такими как сборка мембранного электрода (MEA) и биполярные пластины, создает высокоэффективную и прочную систему. MEA состоит из протонной обменной мембраны, зажатой между двумя слоями катализатора, один для анода (окисление водорода) и один для катода (восстановление кислорода). Биполярные пластины обеспечивают структурную поддержку и электрическую проводимость между отдельными ячейками в стеке топливных элементов.

Когда водород и кислород поставляются в топливный элемент, они диффундируют через GDL и достигают слоев катализатора, где покрытое платиновым титановым волокном, способствует электрохимическим реакциям. В аноде молекулы водорода разделяются на протоны и электроны. Протоны проходят через мембрану к катоду, в то время как электроны проводятся через внешнюю цепь для питания электрической нагрузки. В катоде молекулы кислорода объединяются с протонами и электронами с образованием воды, которая затем удаляется из клетки через GDL.

Использование покрытого платиной титанового волокна, ощутимого в газовых диффузионных слоях, предлагает несколько преимуществ по сравнению с традиционными материалами на основе углерода. Во -первых, высокая электрическая проводимость титана обеспечивает эффективную перенос электронов, снижение потерь и повышение общей производительности клеток. Во -вторых, коррозионная стойкость титана обеспечивает повышенную долговечность в суровых рабочих условиях, продлевая срок службы топливного элемента. Наконец, каталитические свойства платины повышают скорость электрохимических реакций, что приводит к более высокой плотности мощности и повышению эффективности.

Параметры

Тип продукта: войлока титана

Материал: Титан

Толщина: 0,2 мм, 0,4 мм, 0,6 мм, 0,8 мм, 1 мм и т. Д.

Пористость: 60% - 70%

Размер: 500 мм × 500 мм, 650*650 мм и т. Д.

Техника: спекание