A platinabevonatú porózus titán lemezek vagy titán filcek gázdiffúziós rétegként (GDL) történő használatát elsősorban az elektrokémiai rendszerek, például a PEM üzemanyagcellák, a PEM vízelektrolizátorok és más hidrogén/oxigén elektrokémiai eszközök nehéz körülményei határozzák meg.
A platina bevonatú porózus titán lemezek vagy titán filc gázdiffúziós rétegekhez való használatának fő előnyei a következők:
1. Kiváló korrózióállóság
- A titán nagyon ellenáll a korróziónak savas és oxidáló környezetben, ellentétben a hagyományos szén-GDL-ekkel, amelyek nagy potenciál alatt lebomlanak vagy oxidálódnak.
- Ez alkalmassá teszi hosszú távú, zord körülmények közötti működésre, különösen a PEM elektrolizátorok anódoldalán.
2. Stabil porózus szerkezet
- A porózus titán lemezek vagy filcek mechanikailag erős, egymással összefüggő pórushálózatot biztosítanak.
- Ez a szerkezet egyenletes gázdiffúziót, hatékony folyékony víz/gázbuborék-eltávolítást tesz lehetővé, és még nagy nyomáskülönbségek mellett is megőrzi az integritást.
3. A platinabevonat szerepe
- Vezetőképesség javítása: A csupasz titán passzív oxidréteget (TiO₂) képez, ami növeli a határfelületi ellenállást. A vékony platina bevonat minimalizálja az érintkezési ellenállást.
- Katalitikus aktivitás: A platina elektrokatalizátorként működik, fokozva a hidrogénfejlődési (HER), oxigénfejlődési (OER) és oxigénredukciós (ORR) reakciókat.
- Tartósság: A platinaréteg védi a titán hordozót, és stabil elektrokémiai teljesítményt biztosít az idő múlásával.
4. Feldolgozhatóság és integráció
- A porózus titán anyagok vághatók, hegeszthetők, vagy nagyobb egységekre szerelhetők össze, így rugalmassá válik a különböző kötegkialakításokhoz.
- Robusztusságuk megbízható integrációt tesz lehetővé mind az üzemanyagcella-, mind az elektrolizáló-kötegbe.
