Wasserstoffbrennstoffzellengasdiffusionsschicht Titanfaser Faser für die Verbesserung der Gesamtleistung der Zellleistung

Produktdetails

Wasserstoffbrennstoffzellen, eine vielversprechende saubere Energietechnologie, haben aufgrund ihrer hohen Effizienz und Null-Emissions-Eigenschaften erhebliche Aufmerksamkeit gewonnen. Der Kern dieser Brennstoffzellen ist die Membranelektrodenanordnung (MEA), bei der chemische Reaktionen auftreten, um Wasserstoff in Elektrizität umzuwandeln. Eine entscheidende Komponente innerhalb der MEA ist die Gasdiffusionsschicht (GDL), die eine instrumentelle Rolle bei der Optimierung der Zellleistung spielt. Ein für diesen Zweck verwendetes fortschrittliches Material ist Titanfaserfilz, das als Wasserstoff -Brennstoffzellen -Gasdiffusionsschicht dient und Verbesserungen in der Wasserbewirtschaftung und der Gesamtleistung der Zellleistung bietet.

Verständnis der Gasdiffusionsschicht (GDL)

Die GDL ist zwischen der katalysatorischen Membran (CCM) und bipolaren Platten in einem Brennstoffzellstapel eingeklemmt. Zu den Hauptfunktionen gehören:

1. Wasserstoff und Sauerstoff verteilen. Es liefert Wege für Reaktantengase (Wasserstoff und Sauerstoff), um die Katalysatorstellen gleichmäßig zu erreichen.

2. Verwalten Sie den Wassertransport. Effizientes Wassermanagement ist bei PEM -Brennstoffzellen (Protonenaustauschmembran) von entscheidender Bedeutung, da die Reaktion Wasser als Nebenprodukt erzeugt. Die GDL muss die Entfernung von überschüssigem flüssigem Wasser ermöglichen und gleichzeitig genügend Feuchtigkeit beibehalten, um die Membran hydratisiert zu halten.

3.. Elektrische Leitung. Die GDL wirkt auch als elektrischer Leiter und überträgt Elektronen aus der Katalysatorschicht auf die bipolare Platte.

4. Mechanische Unterstützung. Es bietet strukturelle Unterstützung für das zerbrechliche CCM, um die mechanische Stabilität unter Betriebsbedingungen zu gewährleisten.

Titanfaser Filz: Ein Hochleistungs-GDL-Material

Die Titanfaser -Filz mit ihren einzigartigen Eigenschaften fällt als ideale Wahl für die GDL in Wasserstoffbrennstoffzellen. Dieses Material besteht aus miteinander verwobenen Titanfasern, die eine poröse dreidimensionale Struktur bilden. Hier sind einige Aspekte, die seine Vorteile hervorheben:

1. Ausgezeichnete chemische Stabilität. Titan zeigt eine hervorragende Korrosionsresistenz gegen saure Umgebungen, wie sie in PEM -Brennstoffzellen gefunden werden, in denen Schwefelsäure als Protonenträger vorhanden ist. Diese Eigenschaft sorgt für ein langes Betriebsleben und minimiert den Abbau im Laufe der Zeit.

2. Überlegene mechanische Stärke. Die inhärente Stärke und Haltbarkeit von Titanfasern macht das Gefühl robust genug, um den Druckkräften während der Montage und dem Widerstand während des Betriebs zu standhalten. Diese Funktion behält einen konsistenten Kontakt zwischen GDL und anderen Komponenten bei, wodurch die Zellleistung verbessert wird.

3.. Optimale Porosität und Tortuosität. Die Porosität des Filzes kann auf die effiziente Gasdiffusion zugeschnitten werden und gleichzeitig den geeigneten Wassertransport aufrechtzuerhalten. Der von den miteinander verbundenen Fasern erzeugte gewundene Pfad verbessert die Kapillarwirkung und ermöglicht eine bessere Kontrolle über die Wasserverteilung innerhalb der Zelle.

4. Niedriger elektrischer Widerstand. Titan hat einen niedrigen elektrischen Widerstand und ermöglicht es, Elektronen effektiv von der Katalysatorschicht zur bipolaren Platte zu leiten. Dies reduziert die ohmischen Verluste und trägt zu einer höheren Leistung und Effizienz bei.

5. Verbesserte thermische Leitfähigkeit. Im Vergleich zu herkömmlichen GDLs auf Kohlenstoffbasis bietet Titanfaserfilz eine verbesserte thermische Leitfähigkeit. Dieses Attribut hilft dabei, die während der elektrochemischen Reaktionen erzeugten Wärme effizienter zu lindern, die Hotspots zu verhindern und die Lebensdauer der Brennstoffzelle zu verlängern.

6. Umweltkompatibilität. Titan ist weder schädliche Partikel noch Chemikalien frei, wenn sie hohe Temperaturen oder während des Abbaus ausgesetzt sind, wodurch es umweltfreundlich und sicher für die Verwendung in Automobil- und stationären Anwendungen ist.