Материал газового слоя газа топливного элемента PEM

Детали продукта

Топливные элементы протонной обменной мембраны (PEM) являются типом топливного элемента, который использует твердую полимерную мембрану в качестве электролита. Они работают при относительно низких температурах, что делает их подходящими для широкого спектра применений, включая транспортировку и выработку стационарной электроэнергии. Топливные элементы PEM преобразуют химическую энергию водорода и кислорода в электрическую энергию посредством электрохимического процесса, который производит воду в качестве единственного побочного продукта, что делает их чистым и эффективным источником энергии.

Одним из критических компонентов топливного элемента PEM является диффузионный слой газа (GDL), который играет значительную роль в производительности и долговечности топливного элемента. GDL выполняет несколько функций: он обеспечивает путь для переноса реагентов на слое катализатора, облегчает удаление воды из продукта, проводит электроны от слоя катализатора в ток -коллектор и обеспечивает механическую опору для сборки мембранного электрода (MEA).

Титановый войлок - это материал, который был изучен для использования в GDL топливных элементов PEM из -за его уникальных свойств, которые могут повысить производительность топливного элемента. Титан известен своим высоким соотношением прочности к весу, превосходной коррозионной стойкостью и хорошей электрической проводимостью. При обработке в войлочную форму, титан предлагает пористую структуру, которая обеспечивает эффективную диффузию газа и управление водой в топливном элементе.

Титановый войло

Титановый войлок является многообещающим материалом для использования в качестве газового диффузионного слоя в топливных элементах PEM. Вот некоторые ключевые свойства титанового войлока:

- Высокая электрическая проводимость. Титан обладает отличной электрической проводимостью, что позволяет эффективно переносить электронов между катализатором и внешней цепью. Это свойство повышает общую производительность топливного элемента.

- Отличная коррозионная стойкость. Титан очень устойчив к коррозии, что делает его подходящим для среды с агрессивными химическими веществами, такими как кислые условия в топливных элементах PEM.

- Высокая механическая прочность. Титановый войлок демонстрирует превосходные механические свойства, в том числе высокую прочность на растяжение и долговечность, обеспечивая его долговечность в условиях эксплуатации.

- Хорошая проницаемость газа. Титановый войлок имеет пористую структуру, которая обеспечивает эффективную диффузию газа, обеспечивая равномерное распределение водорода и кислорода по слоям катализатора.

Преимущества титанового войлока в топливных элементах PEM

Использование титанового войлока в качестве диффузионного слоя газа в топливных элементах PEM дает несколько преимуществ:

- улучшенная производительность. Высокая электрическая проводимость и газопроницаемость титанового войлока повышают общую производительность топливного элемента, что приводит к более высокой эффективности преобразования энергии.

- повышенная долговечность. Превосходные свойства коррозионной устойчивости титана делают его подходящим материалом для долгосрочного использования в топливных элементах, снижении затрат на обслуживание и жизненного цикла.

- Высокая тепловая стабильность. Титан обладает высокой тепловой стабильностью, что позволяет топливным элементам работать при более высоких температурах без ущерба для его производительности или долговечности.

- Потенциал для легкого дизайна. Титан легче, чем традиционные материалы, такие как композиты из углеродного волокна, что может привести к разработке более легких и более компактных систем топливных элементов.

Несмотря на то, что титановый ощущение продемонстрировало значительный потенциал в качестве материала GDL в топливных элементах PEM, предстоит решить несколько проблем. Одной из основных проблем является снижение стоимости производства титана, чтобы сделать его более конкурентоспособным с обычными материалами GDL. Кроме того, необходимы дальнейшие исследования для оптимизации свойств материала, таких как пористость, электрическая проводимость и гидрофобность, для различных применений топливных элементов.