feutre de fibre de titane
feutre de titane
(1) En utilisant un feutre de titane fritté comme couche de diffusion de gaz de pile à combustible, la fibre de carbone est facile à corroder;
(2) La méthode de revêtement de feutre de frittage de titane comprend la méthode de revêtement-cuisson, la galvanoplastie par impulsions ;
L'épaisseur la plus faible du feutre en fibre de titane est de 0.25 mm, la porosité est de 50-70 % et la structure est plus propice au transfert de masse air-liquide. Pour maintenir sa conductivité, recouvrez de platine et d'iridium sur la surface .Consommation élevée de métaux précieux, mauvaise stabilité du revêtement et chute de la couche catalytique de l'anode.
1. Couche de diffusion de gaz d'anode en feutre de titane
Le feutre de titane fritté sert de substrat pour le dépôt de catalyseur au platine. Les échantillons utilisés étaient circulaires, de 30 mm de diamètre, de 1 mm d'épaisseur et avaient une porosité supérieure à 70 %. Les étapes de traitement spécifiques sont les suivantes :
(1) Démembrane : le feutre de titane a été utilisé dans une solution de décapage électrolytique à base d'acide nitrique et d'acide fluorhydrique, pH 0,5 à température ambiante ; puis une tension de 2,5 V a été appliquée au feutre, provoquant la dissolution de la surface de l'anode en titane / Ti 2 .
(2) Nettoyage au gaz argon : après lavage à l'eau déionisée, la surface de la pièce en titane est traitée au plasma dans de l'argon gazeux pour éliminer les polluants restants sur la surface en titane. Le réacteur à plasma a utilisé le modèle Pink V 15- G deTopTiTechavec des paramètres réglés sur un débit d'argon de 100 ml min-1, et a été traité à 60 Pa pendant 30 min avec une puissance micro-onde de 400 W.
(3) Placage : le processus de nettoyage physique au plasma continu est ensuite lavé avec de l'eau déminéralisée et la fibre de titane est immédiatement recouverte de platine par électrochimie sous gaz argon. Le bain de galvanoplastie disponible dans le commerce de type Galvatron Platinbad deTopTiTecha été utilisé à base d'acide hexachloroplatine.Les paramètres du bain ont été réglés sur un pH et une température de 50 C.Le processus de placage a été effectué à une tension cathodique constante pendant 10 min, -3.2 V avec le électrode opposée (titane / platine de Wieland Edelmetalle). Au cours de ce processus de placage, les électrodes en titane ont été placées électriquement entre les deux électrodes appariées connectées. Par la suite, pour augmenter l'activité électrochimique du catalyseur en déposant des particules de platine microniques et nanométriques dans la surface , le mode de placage a été commuté sur le placage par impulsions de l'électrode appariée à une tension de cathode de -3.0 V sans perturber le processus. Le temps d'activation a été réglé sur 10 ms et le temps d'arrêt sur 56,7 ms, de sorte que le rapport cyclique est de 15 pour cent de cycles. La deuxième partie du processus de placage a été effectuée pendant 10 minutes supplémentaires.
(4) Assemblage MEA : l'électrode a été imprégnée d'une solution d'ionisation conductrice de protons 0.5 ml (5 % en poids dans l'éthanol), puis plaquée de platine. La solution a été coulée par un frottis à brosse à gaz et l'électrode à base de titane est connectée à un porte-échantillon chauffé. La température de l'air a été réglée à 60 C pour accélérer l'évaporation de l'éthanol de la surface de l'électrode.
(5) Et la plaque bipolaire pour former une pile de puissance, 20 groupes.
2. Revêtement de platine sur lefeutre de titane
Les images microscopiques suivantes montrent les fibres de titane frittées avec revêtement en platine. Des fibres situées à l'extérieur du feutre protègent l'ensemble du revêtement, effet qui s'explique par la répartition du champ électrique de la cellule primaire (l'électrode de travail est située entre et parallèlement aux deux contre-électrodes). Le revêtement est suffisant pour permettre une adhérence stable à long terme des nanoparticules de platine. Ce qui suit ci-dessous montre des micrographies de particules de platine déposées sur des fibres plaquées de titane par un procédé de placage par impulsions.
