Titanium Felt, bahan yang berpori, sangat konduktif, dan tahan korosi, telah muncul sebagai komponen penting dalam sistem electrolyzer modern, ia memainkan peran penting dalam memungkinkan produksi hidrogen hijau yang dapat diskalakan . sebagai industri bergeser ke arah energi hijau seperti halnya produksi hidrogen, permintaan yang sangat penting dan elektrolyzer memiliki tit-titum yang penting memiliki tit-titab yang berkumpulnya dengan tit-titor, tit-tit yang sangat penting dan efisien memiliki tit-tit-tit. electrolyzer .
Prinsip -prinsip dasar titanium terasa di electrolyzers
Electrolyzer menggunakan proses elektrokimia untuk memisahkan air (H2O) menjadi hidrogen (H₂) dan oksigen (O₂) . felt titanium berfungsi sebagai lapisan difusi gas (GDL) atau substrat elektroda karena sifat uniknya:
Struktur berpori
Jaringan Titanium Felt dari serat yang saling berhubungan menciptakan jalur luas permukaan yang tinggi untuk:
Difusi gas: Transportasi efisien h₂ dan o₂ jauh dari situs reaksi .
Cairan permeasi cair: distribusi seragam elektrolit (e . g ., kOH dalam sistem alkali) atau air (dalam sistem PEM) .
Struktur ini mencegah gelembung gas menyumbat elektroda, memastikan reaksi tanpa gangguan .
Konduktivitas Listrik
Transportasi elektron cepat antara lapisan katalis dan kolektor saat ini dimungkinkan oleh resistansi rendah titanium .
Ini meminimalkan kehilangan energi dan meningkatkan efisiensi electrolyzer .
Stabilitas elektrokimia
Titanium membentuk lapisan oksida pasif (TiO₂) di lingkungan korosif, melindunginya dari degradasi dalam:
Electrolyzers PEM asam .
Alkali electrolyzers .
Electrolyzers oksida padat suhu tinggi .
Dukungan katalis
Permukaan kasar Titanium Felt menyediakan situs penahan untuk katalis (e . g ., iridium, platinum) .
Meningkatkan pemanfaatan katalis dan umur panjang dengan mencegah detasemen selama evolusi gas .
Peran fungsional utama Titanium Felt
1. Lapisan Difusi Gas (GDL)
Dalam Proton Exchange membrane (PEM) electrolyzers, titanium felt bertindak sebagai GDL, diposisikan antara membran berlapis katalis (CCM) dan pelat bipolar . perannya meliputi:
Transportasi gas: mengarahkan h₂ (katoda) dan o₂ (anoda) menjauh dari katalis untuk mencegah pemblokiran situs aktif .
Manajemen Air: Memungkinkan air mencapai lapisan katalis untuk pemisahan terus menerus sambil mengeluarkan berlebih untuk menghindari banjir .
2. Substrat elektroda
Dalam alkaline dan sistem PEM, Titanium Felt berfungsi sebagai tulang punggung untuk elektroda:
Distribusi saat ini: Mendistribusikan arus listrik secara merata melintasi lapisan katalis, mencegah hotspot .
Dukungan Mekanis: Mempertahankan integritas struktural dalam kondisi tekanan tinggi (e . g ., 30–70 bar dalam sistem PEM) .
3. Penghalang tahan korosi
Dalam Chlor-alkali electrolyzers (memproduksi klorin dan naoh), titanium merasa bertahan:
Lingkungan kaya klorin di anode .
Caustic Soda (NaOH) di katoda .
Ini menghilangkan degradasi material yang terlihat pada baja tradisional atau jerat nikel .
4. Manajemen Termal
Konduktivitas termal tinggi dari alat bantu titanium dalam disipasi panas yang dihasilkan selama operasi densitas arus tinggi .
Mencegah overheating, yang dapat melengkung komponen atau mengurangi aktivitas katalis .
