Wasserstoffbrennstoffzellen Gasdiffusionsschicht Platin-beschichtete Titanfaser Filz

Produktdetails

Wasserstoffbrennstoffzellen sind eine saubere und effiziente Energietechnologie, die die chemische Energie von Wasserstoff durch eine chemische Reaktion mit Sauerstoff oder einem anderen Oxidationsmittel in Elektrizität umwandelt. Dieser Prozess erzeugt Wasser als einziges Nebenprodukt, wodurch Wasserstoffbrennstoffzellen zu einer umweltfreundlichen Alternative zu herkömmlichen Methoden zur Erzeugung fossiler Brennstoffe basieren.

Im Herzen einer Wasserstoffbrennstoffzelle befindet sich die Gasdiffusionsschicht (GDL), die eine entscheidende Rolle bei der Erleichterung des Gaseflusses und der Entfernung von Wasser aus der Zelle spielt. Die GDL besteht typischerweise aus Materialien auf Kohlenstoffbasis wie Kohlenstoffpapier oder Kohlenstofftuch, die porös und leitfähig sind. Diese Eigenschaften ermöglichen den effizienten Transport von Wasserstoff und Sauerstoff in die Katalysatorschicht, wo die elektrochemische Reaktion stattfindet, und die während der Reaktion erzeugte Wasserentfernung.

Ein innovatives Material, das zur Verwendung in Gasdiffusionsschichten untersucht wurde, ist ein Platin-beschichteter Titanfaserfilz. Dieses Material kombiniert die hohe elektrische Leitfähigkeit von Titan mit den katalytischen Eigenschaften von Platin, was es zu einer attraktiven Option für die Verwendung in Wasserstoffbrennstoffzellen macht.

Titanfaser Filz ist ein poröses, flexibles Material aus ineinandergreifenden Titanfasern. Es hat eine hohe Oberfläche, die eine effiziente Gasdiffusion ermöglicht und auch hoch leitend ist, was für die Übertragung von Elektronen, die während der Kraftstoffzellenreaktion erzeugt wurden, wesentlich ist. Darüber hinaus ist Titan für seine Korrosionsbeständigkeit bekannt, die in der rauen Umgebung einer Brennstoffzelle wichtig ist, wo hohe Temperaturen und saure Bedingungen eine Verschlechterung der Materialien verursachen können.

Platin ist ein bekannter Katalysator für die elektrochemischen Reaktionen, die in Brennstoffzellen auftreten. Durch die Beschichtung des Titanfaserfilms mit einer dünnen Platinschicht wird das Material noch effektiver bei der Förderung der gewünschten chemischen Reaktionen. Die Platinbeschichtung liefert eine große Anzahl von aktiven Stellen für die Reaktion, wodurch die Gesamteffizienz der Brennstoffzelle erhöht wird.

Die Kombination aus mit Platin-beschichteten Titanfasern mit anderen Komponenten einer Wasserstoffbrennstoffzelle wie der Membranelektrodenanordnung (MEA) und bipolaren Platten erzeugt ein hocheffizientes und langlebiges System. Die MEA besteht aus einer Protonenaustauschmembran, die zwischen zwei Katalysatorschichten eingeklemmt ist, eine für die Anode (Wasserstoffoxidation) und eine für die Kathode (Sauerstoffreduktion). Die bipolaren Platten bieten strukturelle Unterstützung und elektrische Leitung zwischen einzelnen Zellen in einem Brennstoffzellenstapel.

Wenn Wasserstoff und Sauerstoff an die Brennstoffzelle geliefert werden, diffundieren sie durch die GDL und erreichen die Katalysatorschichten, in denen die Platin-beschichtete Titanfaser die elektrochemischen Reaktionen fördert. Bei der Anode werden Wasserstoffmoleküle in Protonen und Elektronen aufgeteilt. Die Protonen gehen durch die Membran zur Kathode, während die Elektronen über den externen Stromkreis durchgeführt werden, um eine elektrische Last zu lodern. Bei der Kathode verbinden sich Sauerstoffmoleküle mit den Protonen und Elektronen zu Wasser, das dann durch die GDL aus der Zelle entfernt wird.

Die Verwendung von Platin-beschichteten Titanfasern in Gasdiffusionsschichten bietet mehrere Vorteile gegenüber herkömmlichen Materialien auf Kohlenstoffbasis. Erstens gewährleistet die hohe elektrische Leitfähigkeit von Titan einen effizienten Elektronentransfer, reduziert die Verluste und verbessert die Gesamtleistung der Zell. Zweitens bietet die Korrosionsbeständigkeit von Titan eine verbesserte Haltbarkeit bei harten Betriebsbedingungen und verlängert die Lebensdauer der Brennstoffzelle. Schließlich erhöhen die katalytischen Eigenschaften von Platin die Geschwindigkeit der elektrochemischen Reaktionen, was zu höheren Leistungsdichten und zu einer erhöhten Effizienz führt.

Parameter

Produkttyp: Titangefühl

Material: Titan

Dicke: 0,2 mm, 0,4 mm, 0,6 mm, 0,8 mm, 1 mm usw.

Porosität: 60% - 70%

Größe: 500 mm × 500 mm, 650*650 mm usw.

Technik: Sintern