Materiais de aplicação da camada de difusão do ânodo para a produção de hidrogénio PEM

Filtro de fibra de titânio (capa Pt em ambos os lados está disponível) --- Os materiais ideais de aplicação da camada de difusão do ânodo para a produção de hidrogênio PEM

O hidrogénio pode ser utilizado como uma energia verde limpa e renovável, e a eletrólise de água por membrana de troca de prótons (PEMWE) para produzir hidrogénio é um dos principais métodos de produção de hidrogénio.A tecnologia utiliza a membrana de troca de prótons (PEM) como um eletrólito sólido para substituir o eletrólito alcalino e o diafragma, e utiliza água pura como eletrólito.

No dispositivo de produção de hidrogénio por eletrólise de água PEM, o elétrodo de membrana composto pela camada de difusão (camada de difusão de gás, GDL),a camada catalítica e a membrana de troca de prótons é o principal local para a reação eletroquímica da célula eletrolítica, e é o componente central do PEMWE.

A camada de difusão de gás (GDL) não só tem as funções de suportar a membrana revestida com catalisador (CCM), distribuir uniformemente a água de reação e descarregar o gás gerado no tempo,Mas também pode realizar funções como condução de corrente, e é um dos principais componentes que afetam o desempenho da célula eletrolítica.

Um bom material de camada de difusão deve ter as seguintes características:

1) Boa condutividade elétrica e térmica, a resistência de contacto entre os catalisadores dos elétrodos pode ser mantida a um nível baixo para reduzir o sobrepotencial de eletrólise;

2) Forte resistência à corrosão ácida, a camada de difusão do ânodo deve ter boa resistência à corrosão por oxidação, a fim de superar a reação de evolução de oxigénio de contato a longo prazo,enquanto o cátodo

A camada de difusão extrema deve ser resistente à fragilização do hidrogénio, a fim de evitar a exposição a longo prazo à reação de evolução do hidrogénio;

3) Porosa e elástica, pois a camada de difusão está próxima de ambos os lados do elétrodo da membrana e desempenha um papel de suporte para o elétrodo da membrana, pode suportar uma certa pressão;

4) Longa vida útil e preço baixo.

Na comparação de feltro de fibra de titânio, chapa de titânio sinterizada e papel de carbono como camada de difusão de ânodo, verificou-se que o feltro de fibra de titânio apresenta o melhor desempenho eletrolítico,a menor resistência ohmica e boa estabilidade, portanto, o feltro de fibra de titânio é mais adequado como camada de difusão do ânodo do PEMWE.

Palavras chave:

★ Distribuição uniforme dos poros

★ forte resistência à corrosão

★ boa permeabilidade à água

★ alta porosidade

★ boa dissipação de calor

★ alta densidade de corrente

★ baixa tensão

★ desempenho estável e longa vida útil.