Penggunaan pelat titanium berpori berlapis platinum atau kempa titanium sebagai lapisan difusi gas (GDL) terutama didorong oleh kondisi yang menuntut dalam sistem elektrokimia seperti sel bahan bakar PEM, elektroliser air PEM, dan perangkat elektrokimia hidrogen/oksigen lainnya.
Keuntungan utama menggunakan pelat titanium berpori berlapis platinum atau kain kempa titanium untuk lapisan difusi gas adalah sebagai berikut:
1. Ketahanan korosi yang unggul
- Titanium sangat tahan terhadap korosi dalam lingkungan asam dan pengoksidasi, tidak seperti GDL karbon konvensional yang terdegradasi atau teroksidasi pada potensial tinggi.
- Hal ini membuatnya cocok untuk pengoperasian jangka panjang dalam kondisi yang sulit, terutama pada sisi anoda elektroliser PEM.
2. Struktur berpori yang stabil
- Pelat atau kain kempa titanium berpori memberikan jaringan pori-pori yang kuat secara mekanis dan saling berhubungan.
- Struktur ini memungkinkan difusi gas yang seragam, penghilangan gelembung air/gas cair secara efisien, dan menjaga integritas bahkan pada perbedaan tekanan tinggi.
3. Peran lapisan platina
- Peningkatan konduktivitas: Titanium polos membentuk lapisan oksida pasif (TiO₂), yang meningkatkan resistensi antarmuka. Lapisan platinum tipis meminimalkan resistensi kontak.
- Aktivitas katalitik: Platinum berfungsi sebagai elektrokatalis, meningkatkan reaksi evolusi hidrogen (HER), evolusi oksigen (OER), dan reduksi oksigen (ORR).
- Daya Tahan: Lapisan platinum melindungi substrat titanium dan memastikan kinerja elektrokimia yang stabil dari waktu ke waktu.
4. Kemampuan proses dan integrasi
- Bahan titanium berpori dapat dipotong, dilas, atau dirakit menjadi unit yang lebih besar, sehingga fleksibel untuk desain tumpukan yang berbeda.
- Ketangguhannya memungkinkan integrasi yang andal ke dalam tumpukan sel bahan bakar dan tumpukan elektroliser.
