PEM à pile à combustible de gaz de diffusion de la couche de diffusion

Détails du produit

Les piles à combustible à membrane d'échange de protons (PEM) sont un type de pile à combustible qui utilise une membrane polymère solide comme électrolyte. Ils fonctionnent à des températures relativement basses, ce qui les rend adaptées à un large éventail d'applications, y compris le transport et la production d'énergie stationnaire. Les piles à combustible PEM convertissent l'énergie chimique de l'hydrogène et de l'oxygène en énergie électrique à travers un processus électrochimique qui produit de l'eau comme le seul sous-produit, ce qui en fait une source d'énergie propre et efficace.

L'un des composants critiques d'une pile à combustible PEM est la couche de diffusion de gaz (GDL), qui joue un rôle significatif dans les performances et la durabilité de la pile à combustible. Le GDL remplit plusieurs fonctions: il fournit une voie pour le transport des gaz réactifs vers la couche de catalyseur, facilite l'élimination de l'eau du produit, conduit des électrons de la couche de catalyseur vers le collecteur de courant et fournit une prise en charge mécanique pour l'ensemble d'électrode membranaire (MEA).

Le feutre en titane est un matériau qui a été exploré pour une utilisation dans le GDL des piles à combustible PEM en raison de ses propriétés uniques qui peuvent améliorer les performances de la pile à combustible. Le titane est connu pour son rapport résistance / poids élevé, une excellente résistance à la corrosion et une bonne conductivité électrique. Lorsqu'elle est transformée en une forme en feutre, le titane offre une structure poreuse qui permet une diffusion efficace du gaz et une gestion de l'eau dans la pile à combustible.

Le titane ressenti comme un matériau de couche de diffusion de gaz

Le feutre en titane est un matériau prometteur à utiliser comme couche de diffusion de gaz dans les piles à combustible PEM. Voici quelques propriétés clés du feutre en titane:

- Haute conductivité électrique. Le titane a une excellente conductivité électrique, ce qui permet un transfert d'électrons efficace entre le catalyseur et le circuit externe. Cette propriété améliore les performances globales de la pile à combustible.

- Excellente résistance à la corrosion. Le titane est très résistant à la corrosion, ce qui le rend adapté aux environnements avec des produits chimiques agressifs, tels que les conditions acides dans les piles à combustible PEM.

- résistance mécanique élevée. Le feutre en titane présente d'excellentes propriétés mécaniques, notamment une résistance à la traction élevée et une durabilité, garantissant sa longévité dans des conditions opérationnelles.

- Bonne perméabilité au gaz. Le feutre en titane a une structure poreuse qui permet une diffusion efficace du gaz, garantissant une distribution uniforme de l'hydrogène et de l'oxygène à travers les couches de catalyseur.

Avantages du titane ressenti dans les piles à combustible PEM

L'utilisation du titane ressentie comme une couche de diffusion de gaz dans les piles à combustible PEM offre plusieurs avantages:

- Performances améliorées. La conductivité électrique élevée et la perméabilité du gaz du titane ont fait sentir les performances globales de la pile à combustible, entraînant une efficacité de conversion d'énergie plus élevée.

- Durabilité améliorée. Les excellentes propriétés de résistance à la corrosion du titane en font un matériau approprié pour une utilisation à long terme dans les piles à combustible, en réduisant les coûts de maintenance et de cycle de vie.

- Stabilité thermique élevée. Le titane a une stabilité thermique élevée, permettant à la pile à combustible de fonctionner à des températures plus élevées sans compromettre ses performances ou sa durabilité.

- Potentiel de conception légère. Le titane est plus léger que les matériaux traditionnels comme les composites en fibre de carbone, ce qui peut conduire au développement de systèmes de piles à combustible plus légers et plus compacts.

Bien que le titane ne ait démontré un potentiel significatif en tant que matériau GDL dans les piles à combustible PEM, plusieurs défis restent à relever. Un défi majeur consiste à réduire le coût de la production en titane pour le rendre plus compétitif avec les matériaux GDL conventionnels. De plus, des recherches supplémentaires sont nécessaires pour optimiser les propriétés du matériau, telles que la porosité, la conductivité électrique et l'hydrophobicité, pour diverses applications de piles à combustible.