Pourquoi choisir le feutre de titane pour la couche de diffusion liquide/gaz (LGDL) ?

À l'heure actuelle, dans le PEMEC, la couche de diffusion liquide/gaz (LGDL) en feutre de titane est située entre la couche de catalyseur (CL) et la couche collectrice de courant avec champ d'écoulement. L'objectif de la couche de diffusion liquide/gaz en feutre de titane est de transporter les électrons, la chaleur et les réactifs/produits vers et depuis la couche catalytique avec un minimum de pertes de courant, thermiques et fluidiques.

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.

En raison de la haute tension et de l'environnement oxydant élevé de l'électrode anodique, les matériaux à base de carbone sont généralement utilisés dans les LGDL des PEMFC. Tels que les plaques bipolaires en graphite, le papier carbone, et le tissu carbone. Mais, ils ne sont pas adaptés à l'anode du LGDL, en raison du potentiel anodique élevé qui se produit pendant l'opération d'électrolyse.

Consequently,feutre de titane 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.

Pour résoudre ce problème, il faut utiliser des matériaux présentant une résistance élevée à la corrosion. Le feutre de titane a fait l'objet d'une attention considérable en tant que matériau très prometteur pour un PEMEC en raison de sa grande résistance à la corrosion à un potentiel positif élevé, même dans des conditions très acides et humides.

En outre, le feutre de fibres de titane offre une conductivité thermique/électrique élevée et d'excellentes propriétés mécaniques. Par conséquent, le titane est considéré comme l'un des meilleurs matériaux pour fabriquer le feutre de titane LGDL utilisé dans la pile à combustible PEM pour la production d'hydrogène.

References(for titanium felt)

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