Maille expansée en titane platiné 1um pour HT-PEMFC

Le maillage expansé en titane platiné de 1 µm de TOPTITECH pour HT-PEMFC commence par un maillage expansé ASTM B265 CP-Ti aplati et recuit, puis reçoit un revêtement de platine contrôlé d'une épaisseur d'environ 1 µm. Ce maillage en titane platiné fonctionne comme une couche de diffusion de gaz (GDL) côté anode dans les piles à combustible à membrane échangeuse de protons à haute température. Les matériaux GDL à base de carbone-s'oxydent dans des conditions de potentiel anodique élevé et de réaction de dégagement d'oxygène (OER), se convertissant en CO₂ et dégradant la compression de la pile et la résistance de contact. Le titane nu évite la consommation de carbone mais développe une couche passive de TiO₂ qui augmente la résistance interfaciale. La couche de platine bloque la formation de TiO₂ tout en préservant la conductivité de surface aux températures de fonctionnement typiques du HT-PEMFC (120 à 200 degrés).

Le maillage expansé en titane platiné de 1 µm de TOPTITECH pour HT-PEMFC fournit la structure ouverte en forme de diamant-nécessaire pour une distribution uniforme des gaz et une gestion de l'eau. Le treillis déployé offre une intégrité mécanique supérieure à celle du treillis tissé, avec des brins intégrés dans une feuille continue sans intersections soudées. Le profil aplati minimise le risque de perforation de la membrane et garantit une pression de contact constante sur l'ensemble d'électrodes. Le titane offre une résistance à la corrosion dans les environnements de membrane PBI dopés à l'acide phosphorique- où l'acier inoxydable ou les alliages de nickel se dégradent. L'épaisseur du revêtement de 1 µm équilibre la conductivité et le coût : les revêtements plus fins perdent leur protection, les plus épais ajoutent des dépenses sans gain de performances.

• Matériau : titane GR1
• Taille des pores: 2*3mm
• Épaisseur : 0,5 mm
• Taille: 55*55mm
• Revêtement : revêtement platine 1 um

• Empêche la formation d'une couche de passivation TiO₂

Le titane non revêtu exposé à un potentiel anodique élevé et à un environnement riche en oxygène-développe une couche isolante de TiO₂ sur la surface de la fibre, augmentant progressivement la résistance de contact interfaciale (ICR) et dégradant les performances des cellules.. 1µm de maille expansée en titane platiné pour HT-PEMFC bloque la croissance de TiO₂ tout en préservant la conductivité du substrat aux températures de fonctionnement HT-PEMFC (120–200 degrés).

• Élimine l'échec de l'oxydation du carbone GDL

Les couches de diffusion de gaz à base de carbone-(papier carbone/tissu de carbone) subissent une oxydation thermodynamique du côté de l'anode : C + O²⁻ → CO₂↑, provoquant une consommation rapide, une perte d'intégrité de compression et une augmentation irréversible de la résistance à l'empilement.. 1µm Maille expansée en titane platiné pour HT-PEMFC offre un fonctionnement sans carbone-sans corrosion ni épuisement des matériaux.

• Offre une intégrité structurelle de maillage étendu

La fabrication de métal déployé produit des ouvertures en forme de diamant-avec des brins et des nœuds intégrés dans une feuille continue sans intersections soudées, offrant ainsi une stabilité mécanique supérieure sous compression de pile par rapport aux alternatives en treillis tissé. Le profil de surface aplati et recuit minimise le risque de perforation de la membrane et garantit une pression de contact constante à travers le MEA.

• Maximise le transfert de masse et la distribution de gaz

La structure de pores ouverts en forme de diamant-permet une distribution uniforme de l'hydrogène et des gaz réactifs sur la zone active de l'électrode tout en facilitant l'élimination rapide de l'eau du côté de la cathode, empêchant ainsi une inondation locale sous un fonctionnement HT-PEMFC à haute -courant-densité.

• Assure la compatibilité avec les environnements acides

Le substrat CP-Ti de grade 1 combiné à un revêtement en platine résiste à l'environnement de membrane PBI dopé à l'acide phosphorique-où l'acier inoxydable ou les alliages de nickel subissent une corrosion par piqûre ou une dissolution. La couche passive de TiO₂ naturel sur le titane combinée à la couche de surface en Pt offre une double protection contre la corrosion dans des conditions de fonctionnement agressives du HT-PEMFC.

 

• Prend en charge le fonctionnement à haute-température

Le matériau de base en titane maintient la résistance et la stabilité dimensionnelle dans la fenêtre de température de fonctionnement du HT-PEMFC (120 à 200 degrés), contrairement aux GDL de carbone qui se dégradent ou aux membranes d'électrolyte polymère qui se ramollissent sous des contraintes thermiques et oxydatives combinées. 1µm. Le maillage expansé en titane platiné pour HT-PEMFC conserve l'intégrité mécanique et la continuité électrique sans fluage ni déformation.

 

• Couche de diffusion de gaz côté anode (GDL) dans les systèmes à membrane PBI dopés à l'acide phosphorique : les PEMFC HT-fonctionnant à 120 - 200 degrés utilisent généralement des membranes en polybenzimidazole dopées à l'acide phosphorique comme électrolyte conducteur de protons-. Le maillage expansé en titane platiné de 1 µm remplace les GDL conventionnels à base de carbone- qui s'oxydent en CO₂ dans des conditions de réaction à potentiel anodique et de dégagement d'oxygène élevés, tandis que le titane non traité produit du TiO₂ isolant qui élève la résistance de contact interfaciale. Le revêtement en platine bloque la formation de TiO₂ et maintient une conductivité électrique stable à travers le MEA.

• Collecteur de courant et répartiteur de champ de flux dans les-systèmes de cogénération hors réseau – Les générateurs HT-PEMFC utilisés dans les applications de production combinée de chaleur et d'électricité récupèrent la chaleur perdue pour le chauffage résidentiel ou l'approvisionnement en eau chaude. La structure ouverte à mailles expansées en forme de losange de 1 µm de maille expansée en titane platiné distribue le gaz de reformat uniformément sur la zone active de l'électrode tout en permettant une élimination efficace de la vapeur d'eau, ce qui est essentiel puisque les PEMFC HT- produisent de l'eau gazeuse ne nécessitant aucun système d'humidification séparé.

• PTL (couche de transport poreuse) dans les piles à combustible de l'aviation – Le secteur de l'aviation nécessite des HT-PEMFC avec une gestion simplifiée de l'eau et un poids inférieur du système. Le maillage expansé en titane platiné au µm fonctionne comme une couche de transport poreuse entre la couche de catalyseur et la plaque bipolaire, offrant le rapport résistance-/-poids le plus élevé de tous les métaux, combiné à la résistance à la corrosion du titane dans un environnement d'exploitation acide, sans les limitations de durabilité des matériaux à base de carbone-.

• Milieu de diffusion côté anode-pour les systèmes d'alimentation des véhicules lourds- – Les PEMFC HT-sont en cours de développement pour les camions lourds à moyen-à-longs-transporteurs et les groupes motopropulseurs auxiliaires marins où la flexibilité du carburant (méthanol, GNL, diesel après reformage) et la tolérance au CO sont essentielles. Le profil de surface aplati et recuit du maillage expansé en titane platiné de 1 µm assure une pression de contact constante à travers la cellule, empêchant la perforation de la membrane tout en facilitant une distribution uniforme de l'hydrogène dans des conditions de fonctionnement à haute -densité de courant-.

• Structure de support d'électrode dans la production d'énergie stationnaire – Les centrales électriques fixes utilisant la technologie HT-PEMFC pour la production d'électricité de base nécessitent des milliers d'heures de fonctionnement avec une dégradation minimale.. 1Le maillage expansé en titane platiné de µm sert de support d'électrode dimensionnellement stable, avec le revêtement de platine de 1 µm à une charge de 60 à 80 µg/cm² protégeant le substrat CP-Ti de la passivation dans l'environnement d'anode oxydante tout en préservant la porosité ouverte nécessaire à la diffusion du gaz.

• Composant de plaque de champ d'écoulement pour le reformat de méthanol-HT-PEMFC alimentés – Les systèmes HT-PEMFC fonctionnant à l'hydrogène produit à partir du reformage du méthanol tolèrent des concentrations de CO allant jusqu'à 3 % sans perte de performances significative. La structure en maille de titane expansé peut être intégrée dans des plaques bipolaires composites aux côtés de feuilles de titane, fournissant le support mécanique et la conduction du courant nécessaires à l'opération de reformage, tandis que le revêtement en platine maintient la conductivité interfaciale en cas d'exposition prolongée à des traces d'impuretés.

 

Couche de diffusion de gaz à base de carbone-

Maille expansée en titane platiné

Les couches de diffusion gazeuse (GDL) à base de carbone-sont électrochimiquement incompatibles avec le côté anode d'un électrolyseur. Dans des conditions de polarisation anodique et de réaction de dégagement d'oxygène (REL), le carbone s'oxyde thermodynamiquement en ions carbonate (dans un milieu alcalin) ou directement en gaz CO₂ (dans un milieu acide), en fonction du pH local de l'ensemble électrode-membrane. Cette oxydation-souvent appelée réaction de corrosion du carbone (COR)-génère une fausse chute de courte durée-de la tension des cellules. Le carbone GDL s'épuise alors rapidement, laissant un espace physique et provoquant une mauvaise compression de la pile, ce qui augmente la résistance de contact électrique et diminue de façon permanente les performances de l'électrolyse. Pour cette raison, les GDL à base de carbone - ne conviennent pas pour le côté anode, bien que du tissu de carbone ou du papier carbone puissent toujours être utilisés du côté cathode où aucun dégagement d'oxygène ne se produit et où le carbone reste stable.

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