Couche de diffusion de gaz à combustible de pile à combustible uniforme

Détails du produit

Le développement des piles à combustible, en particulier celles utilisant l'hydrogène comme source d'énergie propre, a été un point focal dans la poursuite de la production d'énergie durable et efficace. Un composant clé de ces piles à combustible est la couche de diffusion de gaz (GDL), qui joue un rôle essentiel dans la gestion des gaz réactifs et l'élimination de l'eau du produit. La couche de diffusion de gaz de pile à combustible uniforme taille de la taille des pores en feutre de fibre de titane est un matériau spécialisé qui a été conçu pour répondre aux exigences exigeantes de la technologie des piles à combustible.

Le GDL est situé entre l'électrode (où les réactions électrochimiques se produisent) et la plaque de champ d'écoulement (qui dirige les gaz réactifs). Ses fonctions principales incluent:

1. VOITURE CONDUCTIVE POUR LES ÉLECTRONS. Le GDL doit faciliter le transfert d'électrons de l'électrode vers le circuit externe et vice versa.

2. Diffusion de gaz. Il assure la distribution uniforme des gaz réactifs (hydrogène et oxygène) à travers la surface de l'électrode, maximisant l'efficacité de la réaction électrochimique.

3. Gestion de l'eau. Le GDL aide à l'élimination de l'eau du produit de la surface de l'électrode pour prévenir les inondations et maintenir les performances des cellules.

4. Gestion thermique. Il aide à dissiper la chaleur générée pendant le fonctionnement, à prévenir la surchauffe et à maintenir une température de fonctionnement stable.

5. Support mécanique. Le GDL fournit un support structurel à l'électrode, assurant un bon contact avec la membrane et la plaque de champ d'écoulement.

Le feutre de fibres frittés en titane de taille de pores uniformes est particulièrement bien adapté à une utilisation en tant que GDL en raison de ses caractéristiques uniques:

1. Porosité uniforme. Le feutre est conçu pour avoir une taille de pores cohérente, ce qui est crucial pour réaliser une diffusion uniforme des gaz et une gestion efficace de l'eau. Cette uniformité garantit que les réactifs et les produits sont répartis uniformément à travers l'électrode, améliorant l'efficacité cellulaire et réduisant le risque de points chauds ou de zones mortes.

2. Porosité élevée. La forte porosité du feutre en fibre de titane permet une excellente perméabilité du gaz, garantissant que les gaz réactifs peuvent atteindre la surface de l'électrode avec une résistance minimale. Cela facilite également l'élimination efficace de la vapeur d'eau du produit.

3. Bonne conductivité électrique. Bien que le titane lui-même ne soit pas aussi conducteur que les métaux traditionnels comme le cuivre ou l'argent, la structure des fibres frittées du feutre fournit un réseau de fibres interconnectées qui assurent une conductivité électrique adéquate. Dans certains cas, le titane ressenti peut être recouvert d'une mince couche d'un matériau plus conducteur pour améliorer cette propriété.

4. Résistance à la corrosion. Le titane est connu pour son excellente résistance à la corrosion, ce qui le rend adapté à une utilisation dans l'environnement chimique dur d'une pile à combustible PEM. Cela signifie que le GDL peut maintenir ses performances sur des périodes prolongées sans dégradation.

5. Stabilité à haute température. La structure des fibres frittées donne la stabilité thermique du ressenti, lui permettant de résister aux températures de fonctionnement des piles à combustible sans perdre son intégrité structurelle ou son porosité.

6. Durabilité mécanique. Le feutre est fort et résilient, capable de résister aux forces de compression appliquées lors de l'assemblage de la pile de piles à combustible. Cela garantit que le GDL maintient un bon contact avec l'électrode et la plaque de champ d'écoulement tout au long de la vie de la cellule.

7. Compatibilité avec d'autres matériaux. Le feutre en titane est compatible avec les autres matériaux utilisés dans les piles à combustible, telles que la membrane d'électrolyte polymère et les couches de catalyseur. Cette compatibilité est essentielle pour éviter les réactions chimiques qui pourraient entraîner une dégradation des matériaux ou une perte de performance.

En termes d'applications, la couche de diffusion de pile à combustible de taille des pores uniformes couche de diffusion de gaz en titane en fibre de fibre est largement utilisée dans divers types de piles à combustible, y compris les piles à combustible à membrane d'échange de protons (PEMFC), les piles à combustible à acide phosphorique (PAFC) et les piles à combustible à oxyde solide (SOFC). Ses propriétés de diffusion de gaz supérieures, sa durabilité et sa stabilité chimique en font un choix idéal pour ces applications.