Perché scegliere il feltro di titanio per lo strato di diffusione di liquidi/gas (LGDL)

Attualmente, nel PEMEC, lo strato di diffusione liquido/gas (LGDL) in feltro di titanio si trova tra lo strato catalizzatore (CL) e lo strato di raccolta della corrente con campo di flusso. Per quanto riguarda lo scopo del feltro di titanio LGDL, è quello di trasportare elettroni, calore e reagenti/prodotti da e verso il CL con perdite minime di corrente, termiche e fluidiche.

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.

A causa dell'alta tensione e dell'elevato ambiente ossidativo dell'elettrodo anodico, i materiali a base di carbonio, tipicamente utilizzati in LGDL delle PEMFC. Come le piastre bipolari di grafite, la carta di carbonio e il tessuto di carbonio. Ma, sono inadatti nell'anodo di LGDL, a causa dell'alto potenziale anodico che si verifica durante l'operazione di elettrolisi.

Consequently,feltro di titanio 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.

Per risolvere questo problema, devono essere usati materiali con un'alta resistenza alla corrosione. Il feltro di titanio ha ricevuto una notevole attenzione come materiale molto promettente per un PEMEC grazie alla sua alta resistenza alla corrosione ad un alto potenziale positivo, anche in condizioni altamente acide e umide.

Inoltre, il feltro in fibra di titanio fornisce un'alta conducibilità termica/elettrica ed eccellenti proprietà meccaniche. Pertanto, il titanio è considerato uno dei migliori materiali per fare il feltro di titanio LGDL utilizzato nella cella a combustibile PEM per la produzione di idrogeno.

References(for titanium felt)

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