הרשת המורחבת של טיטניום פלטינה 1µm של TOPTITECH עבור HT-PEMFC מתחילה עם רשת ASTM B265 CP-Ti מורחבת שטוחה ומחושלת, ואז מקבלת ציפוי פלטינה מבוקר בעובי של כ-1µm. רשת טיטניום זו מתפקדת כשכבת האנודה-צידית דיפוזיה של גז (GDL) בתאי דלק של קרום חילופי פרוטונים בטמפרטורה גבוהה-. חומרי GDL המבוססים על פחמן- מתחמצנים בתנאי פוטנציאל אנודי גבוה ותגובת התפתחות חמצן (OER), הופכים ל-CO₂ ופוגעים בדחיסה ובהתנגדות למגע. טיטניום חשוף נמנע מצריכת פחמן אך מצמיח שכבת TiO₂ פסיבית שמעלה את עמידות הממשק. שכבת הפלטינה חוסמת היווצרות TiO₂ תוך שמירה על מוליכות פני השטח בטמפרטורות פעולה טיפוסיות של HT-PEMFC (120-200 מעלות).

Platinized Titanium Expanded Mesh 6

הרשת המורחבת 1µm Titanium Platinized for HT-PEMFC של TOPTITECH מספקת את המבנה הפתוח בצורת יהלום- הדרוש לחלוקת גז אחידה וניהול מים. רשת מורחבת מספקת שלמות מכנית גבוהה יותר מאשר רשת ארוגה, עם גדילים המשולבים ביריעה רציפה ללא צמתים מרותכים. הפרופיל המשוטח ממזער את הסיכון לנקב ממברנות ומבטיח לחץ מגע עקבי על פני מכלול האלקטרודות. טיטניום מספק עמידות בפני קורוזיה בסביבות ממברנות PBI המסוימות בחומצה זרחתית- שבהן פלדת אל חלד או סגסוגות ניקל מתכלות. עובי הציפוי של 1µm מאזן מוליכות ועלות: ציפויים דקים יותר מאבדים הגנה, עבים יותר מוסיפים הוצאות ללא שיפור בביצועים.

מפרטי מוצרים

חומר: טיטניום GR1
גודל נקבוביות: 2*3 מ"מ
עובי: 0.5 מ"מ
גודל: 55*55 מ"מ
ציפוי: ציפוי פלטינה 1um

תכונות מוצרים

מונע היווצרות שכבת פסיבציה של TiO₂

טיטניום לא מצופה החשוף לפוטנציאל אנודי גבוה ולסביבה עשירה בחמצן-מפתח שכבת TiO₂ מבודדת על פני הסיבים, מעלה בהדרגה את עמידות המגע הממשקית (ICR) ופוגע בביצועי התא טמפרטורות הפעלה (120-200 מעלות).

מבטל כשל בחמצון פחמן GDL

שכבות דיפוזיה של גז מבוססות-פחמן (נייר פחמן/בד פחמן) עוברות חמצון מונע תרמודינמי בצד האנודה: C + O²⁻ → CO₂↑, מה שגורם לצריכה מהירה, לאובדן שלמות הדחיסה ולעלייה בלתי הפיכה בהתנגדות הערימה פעולה נטולת פחמן-ללא קורוזיה או דלדול חומרים.

מספק שלמות מבנית רשת מורחבת

ייצור מתכת מורחבת מייצר פתחים בצורת יהלום-עם גדילים וצמתים המשולבים בגיליון רציף ללא צמתים מרותכים, המספקים יציבות מכנית מעולה תחת דחיסה של ערימה בהשוואה לחלופות רשת ארוגות. פרופיל משטח שטוח ומחוסל ממזער את הסיכון לנקב ממברנות ומבטיח לחץ מגע עקבי לאורך MEA.

ממקסם העברת מסה וחלוקת גז

מבנה נקבוביות בצורת יהלום פתוח-מאפשר פיזור אחיד של מימן וגז מגיב על פני האזור הפעיל של האלקטרודה תוך סיוע בהסרה מהירה של מים מצד הקתודה, ומונע הצפה מקומית בפעולת PEMFC-עם-צפיפות HT- גבוהה.

מבטיח תאימות לסביבה חומצית

מצע CP בדרגה 1-Ti בשילוב עם ציפוי פלטינה עמיד בפני סביבת ממברנות PBI מסוממות חומצה זרחתית שבה נירוסטה או סגסוגות ניקל סובלות מקורוזיה או התמוססות. שכבת TiO₂ פסיבית טבעית על טיטניום בשילוב שכבת פני השטח Pt מספקת הגנה כפולה מפני קורוזיה בתנאי הפעלה אגרסיביים של HT-PEMFC.

תומך בתפעול-בטמפרטורה גבוהה

חומר בסיס טיטניום שומר על חוזק ויציבות ממדית על פני חלון טמפרטורת הפעלה של HT-PEMFC (120-200 מעלות ), בניגוד ל-GDLs פחמן שמתכלים או ממברנות אלקטרוליט פולימרי שמתרככות תחת מתח תרמי וחמצוני משולב. 1µm Platinized Titanium Expanded Mesh עבור HT{{4} רציפות מכאנית ו-Cretainepmechanical PEMFC דפורמציה.

יישומי מוצרים עבור HT-PEMFC

Modelica-Based Energy Management of PEMFC Hybrid Power System of Vehicle

אנודה-שכבת דיפוזיה של גז צד (GDL) בחומצה זרחתית-מערכות ממברנות PBI מסוימות - HT-PEMFCs הפועלים ב-120-200 מעלות משתמשים בדרך כלל בממברנות פולי-בנזימידאזול המסוימות בחומצה זרחתית בתור אלקטרוליט מוליך פרוטון-. רשת הטיטניום המורחבת 1 מיקרומטר מחליפה GDLs קונבנציונליים מבוססי פחמן- שמתחמצנים ל-CO₂ בתנאי תגובה גבוהים של פוטנציאל אנודי והתפתחות חמצן, בעוד טיטניום לא מטופל מצמיח TiO₂ מבודד שמעלה את ההתנגדות למגע משטחי פנים. ציפוי הפלטינה חוסם היווצרות TiO₂ ושומר על מוליכות חשמלית יציבה על פני ה-MEA.

קולט זרם ומפיץ שדות זרימה במערכות CHP שאינן-לרשת – HT-גנרטורים PEMFC המשמשים ביישומי חום וכוח משולבים משחזרים פסולת חום לחימום מגורים או אספקת מים חמים. מבנה הרשת המורחבת בצורת יהלום-פתוח של רשת מורחבת מטיטניום פלטינה בגודל 1µm מפיץ את גז הפורמט באופן אחיד על פני האזור הפעיל של האלקטרודה תוך מתן אפשרות להסרה יעילה של אדי מים, וזה קריטי מכיוון ש-HT-PEMFCs מייצרים מים גזים שאינם דורשים מערכת לחות נפרדת.

PTL (שכבת הובלה נקבובית) בערימות תאי דלק תעופה – מגזר התעופה דורש HT-PEMFCs עם ניהול מים פשוט יותר ומשקל מערכת נמוך יותר. 1µm רשת מורחב טיטניום פלטיני מתפקד כשכבת הובלה נקבובית בין שכבת הזרז לבין הלוח הדו-קוטבי, ומציעה את החוזק הגבוה ביותר של-היחס בין ההתנגדות-לכל יחס מתכת לקורניום{3} בסביבת ההפעלה החומצית, ללא מגבלות העמידות של חומרים מבוססי פחמן-.

אנודה-מדיום דיפוזיה צדדית עבור מערכות כוח של רכבים-כבדים - HT-PEMFCs מפותחים עבור משאיות כבדות לטווחים בינוניים-עד-ארוכים- ויחידות כוח עזר ימיות שבהן גמישות הדלק (מתנול, LNG, דיזל לאחר רפורמה) חיונית וסובלנות CO. פרופיל פני השטח המשוטח והמחושל של רשת מורחבת מטיטניום פלטיניום בגודל 1µm מבטיח לחץ מגע עקבי על פני התא, מונע ניקור ממברנה תוך מתן אפשרות לחלוקת מימן אחידה בפעולת -זרם- גבוהה.

מבנה תומך אלקטרודות בייצור חשמל נייח – תחנות כוח קבועות המשתמשות בטכנולוגיית HT-PEMFC לייצור חשמל בעומס בסיס דורשות אלפי שעות פעולה עם השפלה מינימלית. 1µm רשת מורחבת טיטניום פלטינה משמשת כתמיכת אלקטרודה יציבה ממדית, עם ציפוי פלטינה 1µm ב-1µm פלטינה בטעינה של CP5-80 ס"מ{2} מצע מפסיבציה בסביבת האנודה המחמצנת תוך שמירה על הנקבוביות הפתוחה הדרושה לפיזור גז.

רכיב לוחית שדה זרימה עבור מתנול רהפורמט-תדלק HT-PEMFCs – HT-מערכות PEMFC הפועלות על מימן המופק מרפורמט מתנול סובלות ריכוזי CO של עד 3% ללא אובדן ביצועים משמעותי. ניתן לשלב את מבנה רשת הטיטניום המורחבת בפלטות דו-קוטביות מרוכבות לצד יריעות טיטניום, ומספקות את התמיכה המכנית והולכת הזרם הדרושים לפעולה מחדש, בעוד ציפוי הפלטינה שומר על מוליכות משטחית בחשיפה ממושכת לזיהומים עקבים.

למה לא להשתמש בשכבת פיזור גז מבוססת פחמן באלקטרוליזר?

שכבת פיזור גז מבוססת-פחמן

רשת מורחבת טיטניום פלטיני

שכבות גז המבוססות על-פחמן (GDL) אינן תואמות מבחינה אלקטרוכימית לצד האנודה של אלקטרוליזר. בתנאי קיטוב אנודי ותגובת התפתחות חמצן (OER), פחמן מתחמצן באופן תרמודינמי ליוני קרבונט (במדיה אלקליין) או ישירות לגז CO₂ (במדיה חומצית), בהתאם לסביבת ה-pH המקומית של מכלול האלקטרודות של הממברנה. חמצון זה-המכונה לעתים קרובות תגובת קורוזיה של פחמן (COR)-יוצר ירידה שקרית וקצרה-במתח התא. לאחר מכן, ה-GDL הפחמן מתרוקן במהירות, מותיר פער פיזי וגורם לדחיסת מחסנית גרועה, מה שמגביר את ההתנגדות למגע חשמלי ומוריד לצמיתות את ביצועי האלקטרוליזה. מסיבה זו, GDLs מבוססי פחמן- אינם מתאימים לצד האנודה, אם כי עדיין ניתן להשתמש בבד פחמן או בנייר פחמן בצד הקתודה שבו לא מתרחשת התפתחות חמצן והפחמן נשאר יציב.