Gegenwärtig befindet sich in der PEMEC eine Flüssigkeits-/Gasdiffusionsschicht (LGDL) aus Titanfilz zwischen der Katalysatorschicht (CL) und der Stromsammelschicht mit Strömungsfeld. Der Zweck der LGDL aus Titanfilz besteht darin, Elektronen, Wärme und Reaktanten/Produkte mit minimalen Strom-, Wärme- und Strömungsverlusten zur und von der CL zu transportieren.

The titanium felt liquid/gas diffusion layer (LGDL) is located between the catalyst layer (CL) and the current distributor, which also acts as the flow field.

Aufgrund der hohen Spannung und der hochoxidativen Umgebung der Anodenelektrode werden in der LGDL von PEMFCs üblicherweise Materialien auf Kohlenstoffbasis verwendet. Dazu gehören bipolare Graphitplatten, Kohlenstoffpapier und Kohlenstoffgewebe. Sie sind jedoch aufgrund des hohen anodischen Potenzials, das während der Elektrolyse auftritt, für die Anode der LGDL ungeeignet.

Consequently,Titanfilz creates a highly oxidative environment, which corrodes the carbon and results in poor interfacial contacts. Then, the efficiency of the PEM fuel cell will decrease.

Um dieses Problem zu lösen, müssen Materialien mit einer hohen Korrosionsbeständigkeit verwendet werden. Titanfilz hat aufgrund seiner hohen Korrosionsbeständigkeit bei hohem positivem Überpotential, selbst unter stark sauren und feuchten Bedingungen, als vielversprechendes Material für PEMEC große Aufmerksamkeit erhalten.

Darüber hinaus bietet Titanfaserfilz hohe thermische/elektrische Leitfähigkeiten und ausgezeichnete mechanische Eigenschaften. Daher gilt Titan als eines der besten Materialien für die Herstellung von LGDL aus Titanfilz, die in PEM-Brennstoffzellen zur Wasserstofferzeugung verwendet werden.

References(for titanium felt)

1. Ayers, K. E., Dalton, L. T., und Anderson, E. B. "Efficient Generation of High Energy Density Fuel from Water", 2012, S. 27-38.
2. Carmo, M., Fritz, D. L., Merge, J., und Stolten, D. "A comprehensive review on PEM water electrolysis," International Journal of Hydrogen Energy Vol. 38, No. 12, 2013, pp. 4901-4934.
3. Zhang, H. C., Lin, G. X., und Chen, J. C. "Evaluation and calculation on the efficiency of a water electrolysis system for hydrogen production", International Journal of Hydrogen Energy Vol. 35, No. 20, 2010, pp. 10851-10858.

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