ציפוי שכבה של ציפוי עמיד בפני קורוזיה מוליך על פני הטיטניום יכול למנוע ביעילות היווצרות של סרט תחמוצת על פני הצלחת הדו-קוטבית טיטניום ולעמוד בדרישות הביצועים של לוח האלקטרודה. בנוסף לעמידות בפני קורוזיה ומוליכות חשמלית מצוינת, הציפוי צריך גם להיות בעל חוזק מליטה טוב עם המצע.
אלקטרודת טיטניום
אנודת טיטניום מצופה
יחד עם זאת, מכיוון שהטמפרטורה של ה-PEMFC תשתנה בין טמפרטורת החדר ל-80 מעלות, הציפוי וחומר המצע צריכים להיות בעלי מקדמי התפשטות תרמית דומים. על מנת למנוע דלמינציה וסדיקה של הציפוי בתהליך שינוי הטמפרטורה, ההגנה על החומר תאבד.
ציפויים נפוצים מחולקים בעיקר ל-2 קטגוריות, כלומר ציפויים על בסיס מתכת (מתכות יקרות, מתכת-פחמן/ניטריד) וציפויים על בסיס פחמן (גרפיט, פולימרים מוליכים, פחמן אמורפי וכו').
פרמטרי ביצועים של לוחות טיטניום דו-קוטביים עם ציפויים שונים
כחלק חשוב מתאי דלק מימן, לוחות דו-קוטביים ממלאים תפקיד מכריע בביצועי התא, עלות ועמידות. שני הנושאים החשובים המגבילים כיום את המסחור של תאי דלק מימן הם עלות ועמידות, והעלות של לוחות דו-קוטביים נקבעת במידה מסוימת על ידי חומר האלקטרודה, עיבוד שדה הזרימה ותהליך הכנת ציפוי האלקטרודות.
חומרים מרוכבים מבוססי גרפיט ופחמן אינם יכולים עוד לעמוד בדרישות של תאי דלק מימן במונחים של ביצועים, וחומרי מתכת הפכו כעת לחומרי הזרם המרכזי של לוחות דו-קוטביים של תאי דלק מימן. בנוסף, הספק גבוה תמיד היה המרדף אחר תאי דלק מימן. לטיטניום וסגסוגות טיטניום בחומרי מתכת יש צפיפות נמוכה וחוזק סגולי גבוה ועמידות בפני קורוזיה מצוינת בתאי דלק מימן, מה שיכול להפחית משמעותית את המשקל והנפח של לוחות דו-קוטביים. ההספק הספציפי למסה וההספק הספציפי לנפח של הסוללה השתפרו משמעותית, ומוצרי הקורוזיה הנוצרים על ידי טיטניום וסגסוגות טיטניום במהלך שירות ארוך טווח הם פחות רעילים למצבי החלפת פרוטונים ולזרזים, מה שתורם לשיפור היציבות ועמידות פעולת הסוללה.
ציפוי המתכת-פחמן/ניטריד והפחמן האמורפי שהוכן על פני השטח של לוחות טיטניום דו-קוטביים הם בעלי תכונות מקיפות מצוינות ובעלי ערך מחקר ויישום גבוה. עם זאת, ציפויים אלה נוטים לפגמים בחריר, ולכן המטרה העיקרית של המחקר הנוכחי היא לשפר את הקומפקטיות של הציפוי, חוזק הקשר על בסיס הסרט ומוליכות פני הציפוי. בנוסף, הציפוי צריך להיות בעל הידרופוביות טובה כדי להקל על פריקת המים המיוצרים על ידי התגובה.
כדי לעמוד במאפיינים המקיפים הללו, מונחות דרישות גבוהות יותר לעיצוב המבני ולהרכב הארגוני של הציפוי. המבנה המרוכב והננו של מבנה הציפוי יכולים לשפר את הצפיפות, עמידות בפני קורוזיה ומוליכות חשמלית של הציפוי במידה מסוימת, ולשפר את יציבות השירות והאמינות של לוח הטיטניום, שהוא הכיוון העיקרי של פיתוח עתידי.
איש קשר
טל: פלוס 8618992731201
פקס: 0917-3873009
אימייל:zhangjixia@bjygti.com
ADD: 1502, Block A, Chuang Yi Building No. 195, Gaoxin Avenue, High-Tech Development Zone, Baoji City, Shaanxi, סין
