Почему стоит выбрать титановый войлок для диффузионного слоя жидкости/газа (LGDL)

В настоящее время в PEMEC между слоем катализатора (КЛ) и токосборным слоем с полем потока находится диффузионный слой жидкости/газа (LGDL) из титанового войлока. Целью титанового войлока LGDL является перенос электронов, тепла и реактивов/продуктов к и от КЛ с минимальными потерями тока, тепла и жидкости.

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.

Из-за высокого напряжения и высокой окислительной среды анодного электрода, материалы на основе углерода обычно используются в LGDL PEMFCs. Такие как графитовые биполярные пластины, углеродная бумага и углеродная ткань. Но они не подходят для анода LGDL из-за высокого анодного потенциала, который возникает во время операции электролиза.

Consequently,титановый войлок 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.

Для решения этой проблемы необходимо использовать материалы с высокой коррозионной стойкостью. Титановый войлок привлек значительное внимание как весьма перспективный материал для ПЭМЭК благодаря своей высокой коррозионной стойкости при высоком положительном избыточном потенциале, даже в сильно кислых и влажных условиях.

Кроме того, титановый войлок обеспечивает высокую тепловую/электрическую проводимость и отличные механические свойства. Поэтому титан считается одним из лучших материалов для изготовления титанового войлока LGDL, используемого в ПЭМ топливном элементе для производства водорода.

References(for titanium felt)

1.Айерс, К. Е., Далтон, Л. Т., и Андерсон, Е. Б. "Эффективная генерация топлива высокой энергетической плотности из воды", 2012, стр. 27-38.
2.Кармо, М., Фритц, Д. Л., Мерге, Дж. и Столтен, Д. "Всесторонний обзор электролиза воды ПЭМ", Международный журнал водородной энергетики, том 38, № 12, 2013, стр. 4901-4934.
3.Zhang, H. C., Lin, G. X., and Chen, J. C. "Оценка и расчет эффективности системы электролиза воды для производства водорода", International Journal of Hydrogen Energy Vol. 35, No. 20, 2010, pp. 10851-10858.