Використання пористих титанових пластин із платиновим покриттям або титанового повсті як газодифузійних шарів (GDL) здебільшого обумовлено вимогливими умовами в електрохімічних системах, таких як паливні елементи PEM, водяні електролізери PEM та інші електрохімічні пристрої водню/кисню.
Основні переваги використання пористих титанових пластин з платиновим покриттям або титанового повсті для газодифузійних шарів наступні:
1. Чудова стійкість до корозії
- Титан має високу стійкість до корозії в кислотних і окисних середовищах, на відміну від звичайних вуглецевих GDL, які розкладаються або окислюються під високим потенціалом.
- Це робить його придатним для тривалої роботи в суворих умовах, особливо на стороні анода електролізерів PEM.
2. Стійка пориста структура
- Пористі титанові пластини або повсть забезпечують механічно міцну взаємопов’язану мережу пор.
- Ця структура забезпечує рівномірну дифузію газу, ефективне видалення рідкої води/газових бульбашок і зберігає цілісність навіть за високих перепадів тиску.
3. Роль платинового покриття
- Поліпшення провідності: чистий титан утворює шар пасивного оксиду (TiO₂), який збільшує міжфазний опір. Тонке платинове покриття мінімізує контактний опір.
- Каталітична активність: платина функціонує як електрокаталізатор, посилюючи реакції виділення водню (HER), виділення кисню (OER) і відновлення кисню (ORR).
- Довговічність: платиновий шар захищає титанову підкладку та забезпечує стабільну електрохімічну роботу з часом.
4. Можливість обробки та інтеграція
- Пористі титанові матеріали можна різати, зварювати або складати у більші блоки, що робить їх гнучкими для різних конструкцій стеків.
- Їхня міцність забезпечує надійну інтеграцію як у комірки паливних елементів, так і в комірки електролізера.
