Gesinterte Diffusionsschicht aus Titannetz-Verbundwerkstoff für PEM-Elektrolyseur

Produktspezifikationen

Produktmerkmale

 

 

Synergistische Gradienten-Verbundarchitektur

Durch die metallurgische Integration einer präzisionsgesinterten porösen 10{3}Mikrometer-Platte mit einem 3×6 mm großen Streckgitter entsteht ein vollständiger Gradientenweg von der Mikrometer-Filtration bis hin zur Flussverteilung im Millimeter-{6}}Maßstab. Dieses Design gewährleistet eine feine Verteilung der Reaktanten und bietet gleichzeitig Fluchtwege im Makromaßstab für gasförmige und flüssige Produkte, wodurch Transportengpässe vermieden werden, die bei Strukturen mit einer Porengröße häufig auftreten.

Verbesserte mechanische Stabilität und strukturelle Steifigkeit

Das als Verstärkungsgerüst dienende 1,0 mm dicke Titanstreckgitter verbessert die Druckfestigkeit im Vergleich zu rein porösen Platten deutlich. Während der Montage und des Betriebs des Elektrolyseurstapels widersteht es effektiv einer Kompressionsverformung, sorgt für einen konstanten Kontaktdruck zwischen der Diffusionsschicht, den Bipolarplatten und der Katalysatorschicht und gewährleistet so eine gleichmäßige Stromverteilung und langfristige Betriebszuverlässigkeit.

 

 

Optimierter Gas-Flüssigkeitstransport und Blasenmanagement

Die gleichmäßige Porengröße der porösen Schicht von 10 -Mikrometern erleichtert die Bildung einer stabilen Gas-{2}}Flüssigkeitsgrenzfläche an der Katalysatoroberfläche und fördert die Blasenkeimbildung und -ablösung. Die offenen Kanäle des Streckgitters bieten abgelösten Blasen widerstandsarme Entweichwege, wodurch die Gasretention innerhalb der Diffusionsschicht erheblich reduziert wird, wodurch die Konzentrationspolarisierung minimiert und die Grenzstromdichte erhöht wird.

Umweltbeständigkeit durch monolithische-Titanstruktur

Die gesamte Verbundplatte wird aus reinem Gr1-Titan durch Hochtemperatursintern ohne organische Bindemittel oder unähnliche Metalle hergestellt. Diese Konstruktion bietet eine außergewöhnliche Korrosionsbeständigkeit in der stark sauren Umgebung von PEM-Elektrolyseuranoden mit hohem -Oxidationspotenzial- und widersteht gleichzeitig den thermischen Wechselwirkungen durch häufige Start-{5}}Stopp-Vorgänge und gewährleistet so eine konstante Stack-Leistung über Tausende von Betriebsstunden.

Anwendungen

Anodendiffusionsschicht des PEM-Elektrolyseurs

Als Diffusions- und Transportmedium auf der Seite der Sauerstoffentwicklungsreaktion ist es aufgrund seiner Oxidations- und Säurebeständigkeit unverzichtbar für Anodenanwendungen. Die 10-Mikrometer-Präzisionsschicht verbindet sich direkt mit der Katalysatorschicht und gewährleistet so eine gleichmäßige Reaktantenversorgung; Die erweiterte Netzschicht berührt das Strömungsfeld der Bipolarplatte und fördert so eine schnelle Sauerstofffreisetzung und eine effiziente Elektronensammlung.

Kathodendiffusionsschicht des PEM-Elektrolyseurs
Auf der Seite der Wasserstoffentwicklung spielt diese Verbundplatte eine ebenso entscheidende Rolle. Die poröse Schicht trägt dazu bei, eine optimale Befeuchtung der Katalysatorschicht aufrechtzuerhalten und ein Austrocknen zu verhindern. Die erweiterte Netzstruktur sorgt für eine schnelle Wasserstoffpermeation und -extraktion, reduziert das Diffusionsüberpotential und erhöht die Effizienz der Wasserstoffproduktion.

Elektrodenträger und Flüssigkeitsverteilungsplatte für Flow-Batterien
In elektrochemischen Energiespeichersystemen wie Vanadium-Redox-Flow-Batterien dient diese Verbundplatte als Elektrodenträger und Elektrolytverteiler und nutzt ihre poröse Schicht für eine gleichmäßige Flüssigkeitsverteilung und ihre Netzschicht für eine verbesserte Strömungsführung, wodurch die Leistungsdichte und die Zyklenstabilität verbessert werden.

Multifunktionales Elektrodensubstrat für elektrochemische Sensoren und Reaktoren
Durch die Kombination von Filter-, Verteilungs-, elektrischer Leitfähigkeits- und mechanischen Stützfunktionen kann dieses Material als Katalysatorträger in Mikroreaktoren, als Arbeitselektrodensubstrat in elektrochemischen Sensoren oder als Gasdiffusionselektrode in korrosiven Medien eingesetzt werden und bietet eine zuverlässige Materialplattform für fortschrittliche elektrochemische Geräte.

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