Materiali per la produzione di idrogeno per lo strato di diffusione dell'anodo

Feltro di fibra di titanio (coperta Pt su entrambi i lati è disponibile) ---I materiali ideali per l'applicazione dello strato di diffusione anodico per la produzione di idrogeno PEM

L'idrogeno può essere utilizzato come energia verde pulita e rinnovabile e l'elettrolisi idrica a membrana di scambio di protoni (PEMWE) per produrre idrogeno è uno dei principali metodi per la produzione di idrogeno.La tecnologia utilizza la membrana di scambio di protoni (PEM) come elettrolita solido per sostituire l'elettrolita alcalino e il diaframma, e utilizza acqua pura come elettrolita.

nell'apparecchio di produzione di idrogeno per elettrolisi idrica PEM, l'elettrodo a membrana composto dallo strato di diffusione (Gas Diffusion Layer, GDL),lo strato catalitico e la membrana di scambio protonico è il luogo principale per la reazione elettrochimica della cella elettrolitica, e costituisce la componente centrale del PEMWE.

Lo strato di diffusione del gas (GDL) ha non solo le funzioni di sostenere la membrana rivestita da catalizzatore (CCM), distribuire uniformemente l'acqua di reazione e scaricare il gas generato nel tempo,ma può anche realizzare funzioni come la conduzione di corrente, ed è uno dei componenti chiave che influenzano le prestazioni della cella elettrolitica.

Un buon materiale a strato di diffusione deve avere le seguenti caratteristiche:

1) Buona conduttività elettrica e termica, la resistenza di contatto tra i catalizzatori degli elettrodi può essere mantenuta a un livello basso per ridurre il sovrapotenziale di elettroli­si;

2) Forte resistenza alla corrosione acida, lo strato di diffusione dell'anodo deve avere una buona resistenza alla corrosione da ossidazione al fine di superare la reazione di evoluzione dell'ossigeno a contatto a lungo termine,mentre il catodo

Lo strato di diffusione estrema deve essere resistente alla fragilità dell'idrogeno per evitare l'esposizione a lungo termine alla reazione di evoluzione dell'idrogeno;

3) Poroso ed elastico, poiché lo strato di diffusione è vicino ad entrambi i lati dell'elettrodo della membrana e svolge un ruolo di supporto per l'elettrodo della membrana, può resistere a una certa pressione;

4) Lunga durata e prezzo basso.

Nel confronto tra feltro in fibra di titanio, piastra di titanio sinterizzata e carta carbonica come strato di diffusione anodico, si scopre che il feltro in fibra di titanio ha le migliori prestazioni elettrolitiche,la minima resistenza ohmica e una buona stabilità, quindi il feltro in fibra di titanio è più adatto come strato di diffusione dell'anodo del PEMWE.

Parole chiave:

★ Distribuzione uniforme delle dimensioni dei pori

★ forte resistenza alla corrosione

★ buona permeabilità all'acqua

★ elevata porosità

★ buona dissipazione del calore

★ elevata densità di corrente

★ bassa tensione

★ prestazioni stabili e lunga durata.