Im Bereich der hocheffizienten Wasserelektrolyse zur Wasserstofferzeugung und anderen elektrochemischen Anwendungen ist die Leistungsfähigkeit der porösen Transportschicht (PTL) als Schlüsselkomponente entscheidend für die Energieeffizienz und Stabilität des Gesamtsystems. Die neu entwickelte Verbundplatte von TOPTITECH, die eine poröse Titanplatte mit einem Titan-Streckmetall kombiniert, ist eine innovative Lösung, die genau auf diese anspruchsvollen Anforderungen zugeschnitten ist. Diese Verbundstruktur besteht aus einer 1,0 mm dicken porösen Titanplatte mit einer präzisen Porengröße von 10 Mikrometern, die mit einem 1,0 mm dicken Titan-Streckmetall mit 6×3 mm Maschenweite verbunden ist. Die Gesamtdicke des Verbundmaterials beträgt etwa 2,0 mm bei einer standardisierten Größe von 100×100 mm.

Das Design vereint auf intelligente Weise die Vorteile beider Materialien: Die poröse Titanschicht bietet eine gleichmäßige mikroporöse Struktur, die eine reibungslose Verteilung und Diffusion von Gasen und Elektrolyten gewährleistet. Das Streckmetall dient als Stützschicht und verbessert signifikant die mechanische Festigkeit und elektrische Leitfähigkeit. Dieser zweischichtige Aufbau optimiert nicht nur das Fluidmanagement, sondern erhöht auch die Elektrodenhaltbarkeit erheblich und legt damit ein solides Fundament für den effizienten Betrieb von Elektrolyseuren.

Produktspezifikationen

Material: Titan

Abmessungen: 100 x 100 x 2,0 mm

Schichten: 2 Schichten (eine Schicht poröse Titanplatte und eine Schicht Titan-Streckmetall)

Herstellungsverfahren: Sintern

Eigenschaften

Doppelfunktionsstruktur für Diffusion und Unterstützung
Der Kernvorteil dieses Produkts liegt in seiner einzigartigen Zweischichtstruktur. Die obere poröse Titanschicht (Porengröße 10 μm) steuert präzise die Strömungswege von Gasen und Elektrolyten, sorgt für eine gleichmäßige Verteilung der Reaktanten und reduziert den Stofftransportwiderstand. Das untere Streckmetall (6×3 mm Öffnungen) bietet eine robuste mechanische Unterstützung, verhindert Verformungen oder Beschädigungen der porösen Schicht unter Hochdruckbedingungen und verlängert so die Lebensdauer der Komponente.

Hochpräzise Porengrößenkontrolle für gesteigerte Effizienz
Die poröse Titanschicht wird mittels fortschrittlicher Pulvermetallurgie- oder Sinterverfahren hergestellt und zeichnet sich durch eine gleichmäßige Porengröße aus, die streng auf 10 Mikrometer kontrolliert wird. Diese präzise mikroporöse Struktur optimiert effektiv den Gas-Flüssig-Stofftransport, minimiert die Blasenbildung, reduziert die Überspannung und verbessert die Gesamtenergieumwandlungseffizienz des Elektrolyseurs.

Hervorragende Korrosionsbeständigkeit und elektrische Leitfähigkeit
Titan bietet eine außergewöhnliche Korrosionsbeständigkeit und gewährleistet einen langfristig stabilen Betrieb sowohl in sauren als auch in alkalischen Elektrolyten. Darüber hinaus fungiert das Streckmetall als leitfähiges Gerüst, fördert eine gleichmäßige Stromverteilung, verringert den Kontaktwiderstand und verbessert die elektrochemische Leistung des Systems.

Dünnes und leichtes Design für kompakte Elektrolyseure
Mit einer Gesamtdicke von nur etwa 2,0 mm und Abmessungen von 100×100 mm ist diese Verbundplatte kompakt und leicht, was die Integration in moderne modulare Elektrolyseure erleichtert. Ihr schlankes Profil reduziert nicht nur die Materialkosten, sondern bietet auch eine größere Gestaltungsfreiheit für hochdichte Stack-Konfigurationen.

Produkteigenschaften

Wasserelektrolyse zur Wasserstoffproduktion
In PEM-(Protonenaustauschmembran)- oder alkalischen Wasserelektrolyseuren dient diese Verbundplatte als ideale PTL-Diffusionsschicht. Sie ermöglicht eine gleichmäßige Gas- und Flüssigkeitsverteilung und verbessert die Wasserstoffproduktionseffizienz. Sie eignet sich besonders für industrielle Anwendungen mit hohen Anforderungen an Energieeinsparung und Betriebsstabilität.

Gasdiffusionsschicht in Brennstoffzellen
In Wasserstoff-Brennstoffzellen kann dieses Material auch als Gasdiffusionsschicht verwendet werden. Es sorgt für eine gleichmäßige Verteilung der Reaktionsgase auf die Katalysatorschicht und entfernt gleichzeitig effektiv entstehendes Wasser, wodurch die Ausgangsleistung und Haltbarkeit der Zelle verbessert werden.

Elektrochemische Sensoren und Mikroreaktoren
Dank seiner präzise kontrollierten mikroporösen Struktur kann diese Verbundplatte in mikroelektrochemischen Sensoren oder Mikroreaktoren als Elektrodenträger oder Fluidverteilungskomponente eingesetzt werden. Dies macht sie ideal für Präzisionsdetektion und miniaturisierte Reaktionssysteme.

Laborforschung und Prototypenentwicklung
Im akademischen und industriellen Forschungsumfeld – einschließlich Universitäten, Laboren und Innovationszentren – bietet diese Verbundplatte eine klar definierte Struktur und standardisierte Abmessungen. Dadurch ist sie ein äußerst praktisches Substrat für experimentelle Entwicklungen und Materialcharakterisierungen. Forscher können ihre stabile Leistung für wegweisende Studien wie Elektrolyseuroptimierung, Materialmodifikation und Systemsimulation nutzen.

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