feutre de fibre SS316L aggloméré par épaisseur de 0.2mm pour l'électrolyseur d'AEM

Le feutre de fibre SS316L fritté de 0,2 mm d'épaisseur de TOPTITECH pour électrolyseur AEM sert de couche de transport poreuse (PTL) et de couche de diffusion de gaz (GDL) critiques dans les systèmes d'électrolyse de l'eau à membrane échangeuse d'anions, spécifiquement conçus pour optimiser la dynamique d'écoulement à deux phases du côté de l'anode. Fabriqué à partir de fibres d'acier inoxydable 316L de micron-diamètre via frittage sous vide à haute-température, ce matériau ultra-mince atteint une porosité supérieure à 75 % aux côtés d'un réseau fibreux tridimensionnel non-tissé. Cette architecture spécifique garantit un équilibre optimal entre la perméabilité inter--plan pour un transport efficace des ions hydroxyde et la conductivité électrique dans-plan pour des pertes ohmiques minimales. Contrairement aux mailles tissées ou aux poudres frittées, ce feutre à base de fibres-offre une surface spécifique plus élevée pour l'adhésion du catalyseur tout en conservant la conformité mécanique requise pour le contact intime de l'assemblage d'électrodes à membrane-(MEA) sous compression opérationnelle.

Le feutre de fibre SS316L fritté de TOPTITECH de 0,2 mm d'épaisseur pour électrolyseur AEM exploite la résistance inhérente à la corrosion de l'acier inoxydable 316L dans un environnement alcalin, offrant une alternative rentable aux PTL à base de nickel ou de titane- sans compromettre la durabilité à des températures de fonctionnement typiques d'AEM jusqu'à 60 degrés. Sa structure de pores en gradient facilite le détachement rapide des bulles de gaz des sites catalytiques, réduisant ainsi considérablement les surpotentiels de transport de masse à des densités de courant élevées. De plus, la finition de surface lisse et sans bavures du feutre empêche l'abrasion mécanique de la membrane AEM, tandis que sa capacité élevée de rétention de la saleté garantit des performances stables à long terme en atténuant l'encrassement dû aux impuretés de l'eau d'alimentation. Ce matériau est disponible dans des dimensions personnalisables, permettant une intégration transparente dans les cellules de R&D à l'échelle du laboratoire-et dans les piles d'électrolyseurs à l'échelle industrielle-pour la production d'hydrogène vert.

• Matériel: SS316L
• Taille: 100x100mm
• Épaisseur : 0,2 mm
• Taille des pores : 20 um
• Porosité : 70%
• Technique : Frittage

Conductivité électrique supérieure et faibles pertes ohmiques

 

Le réseau de fibres tridimensionnelles-non-tissées crée un chemin conducteur ininterrompu dans tout le matériau. Cette structure frittée garantit une excellente conductivité dans le plan-et à travers-le plan, minimisant les surpotentiels ohmiques et permettant un transfert d'électrons efficace de la couche de catalyseur à la plaque bipolaire pendant un fonctionnement à haute-courant-densité.

Porosité élevée pour un flux biphasé-optimisé

 

Avec une porosité de 70 %, ce feutre fournit un milieu hautement perméable pour la pénétration de l'électrolyte et un détachement efficace des bulles de gaz. Le volume de vide élevé réduit considérablement les surpotentiels de transport de masse en facilitant l'élimination rapide de l'oxygène gazeux des sites actifs de l'anode, garantissant ainsi des performances stables même à des densités de courant élevées.

Résistance mécanique robuste et intégrité structurelle

 

Les liaisons de frittage métallurgique aux points d'intersection des fibres créent une structure rigide et autoportante-qui résiste aux forces de compression lors de l'assemblage de la pile. Cette conformité mécanique garantit un contact intime et uniforme avec la membrane sans rupture fragile ni déformation plastique, maintenant ainsi des performances constantes lors d'un fonctionnement prolongé.

-Sélection de matériaux rentable pour les environnements alcalins

 

Conçu à partir d'acier inoxydable 316L, ce feutre présente une alternative nettement plus économique aux PTL à base de nickel ou de titane-. Dans l'environnement alcalin bénin d'un électrolyseur AEM, le 316L offre une résistance à la corrosion et une stabilité thermique suffisantes jusqu'à 600 degrés, offrant une solution haute-performance à une fraction du coût du matériau.

Couche de transport poreuse d'anode (PTL) pour la réaction d'évolution de l'oxygène (OER)

Dans l'électrolyse de l'eau AEM, ce feutre de fibre SS316L fritté de 0,2 mm fonctionne comme la couche de transport poreuse primaire (PTL) côté anode, positionnée entre la couche de catalyseur et la plaque bipolaire. Sa porosité élevée (70 %) et son réseau non tissé-tridimensionnel- facilitent un écoulement biphasique efficace-, permettant la pénétration de l'électrolyte tout en permettant un détachement rapide des bulles d'oxygène gazeux des sites actifs. Cela minimise les surpotentiels de transport de masse et garantit un fonctionnement stable à des densités de courant élevées pouvant atteindre plusieurs ampères par centimètre carré.

Électrocatalyseur OER et PTL intégrés (catalyseur-configuration gratuite)

Des recherches récentes démontrent que le feutre en acier inoxydable présente une activité électrocatalytique inhérente à la réaction de dégagement d'oxygène (REL) dans les environnements alcalins. Ce feutre en fibre SS316L de 0,2 mm peut servir d'électrocatalyseur OER combiné et de couche de transport poreuse sans revêtement de catalyseur supplémentaire, atteignant 1 A cm⁻² à 1,74 Vcellule dans les électrolyseurs AEM. Cette capacité bifonctionnelle simplifie l'architecture des électrodes, réduit l'utilisation de catalyseurs en métaux précieux et fournit une plate-forme rentable-pour le développement d'assemblages d'électrodes à membrane-(MEA).

Composant d'assemblage de cellules à espace nul-

L'épaisseur de 0,2 mm est spécifiquement conçue pour les configurations de cellules à écart nul dans les électrolyseurs AEM, où un contact intime entre la membrane, la couche de catalyseur et le PTL est essentiel pour minimiser les pertes ohmiques. Ce feutre ultra fin offre la souplesse mécanique nécessaire sous compression de pile tout en maintenant l'intégrité structurelle, en assurant une répartition uniforme du courant sur la zone active et en réduisant la résistance de contact avec les composants adjacents.

Substrat cathodique pour la réaction d'évolution de l'hydrogène (HER)

Côté cathode, ce feutre de fibres SS316L fritté sert de substrat conducteur et de couche de diffusion gazeuse pour la réaction de dégagement d'hydrogène (HER). Sa surface spécifique élevée fournit des points d'ancrage pour les catalyseurs HER, tandis que le réseau poreux permet une élimination efficace de l'hydrogène gazeux de la couche de catalyseur. La résistance à la corrosion du matériau dans l'environnement cathodique alcalin garantit une durabilité à long terme-pendant la production continue d'hydrogène.

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