Celdas de combustible de hidrógeno capa de difusión de gases de titanio recubierto de platino fieltro

Detalles del producto

Las celdas de combustible de hidrógeno son una tecnología de energía limpia y eficiente que convierte la energía química del hidrógeno en electricidad a través de una reacción química con oxígeno u otro agente oxidante. Este proceso genera agua como el único subproducto, lo que hace que las celdas de combustible de hidrógeno sea una alternativa ecológica a los métodos tradicionales de generación de energía basados en combustibles fósiles.

En el corazón de una celda de combustible de hidrógeno se encuentra la capa de difusión de gas (GDL), que juega un papel fundamental en la facilitación del flujo de gases y la eliminación de agua de la célula. El GDL generalmente está hecho de materiales a base de carbono, como papel de carbono o tela de carbono, que son porosas y conductivas. Estas propiedades permiten el transporte eficiente de hidrógeno y oxígeno a la capa de catalizador, donde tiene lugar la reacción electroquímica y la eliminación del agua producida durante la reacción.

Un material innovador que se ha explorado para su uso en capas de difusión de gas es el fieltro de fibra de titanio recubierto de platino. Este material combina la alta conductividad eléctrica del titanio con las propiedades catalíticas del platino, lo que lo convierte en una opción atractiva para usar en celdas de combustible de hidrógeno.

El fieltro de fibra de titanio es un material poroso y flexible hecho de fibras de titanio entrelazadas. Tiene un área de superficie alta, que permite una difusión de gas eficiente, y también es altamente conductora, lo cual es esencial para transferir electrones generados durante la reacción de la celda de combustible. Además, el titanio es conocido por su resistencia a la corrosión, que es importante en el entorno duro de una celda de combustible, donde las altas temperaturas y las condiciones ácidas pueden causar la degradación de los materiales.

El platino es un catalizador bien conocido para las reacciones electroquímicas que ocurren en las celdas de combustible. Al recubrir la fibra de titanio con una capa delgada de platino, el material se vuelve aún más efectivo para promover las reacciones químicas deseadas. El recubrimiento de platino proporciona una gran cantidad de sitios activos para que ocurra la reacción, lo que aumenta la eficiencia general de la celda de combustible.

La combinación de fibra de titanio recubierta de platino con otros componentes de una celda de combustible de hidrógeno, como el conjunto del electrodo de membrana (MEA) y las placas bipolares, crea un sistema altamente eficiente y duradero. El MEA consiste en una membrana de intercambio de protones intercalada entre dos capas de catalizador, una para el ánodo (oxidación de hidrógeno) y otra para el cátodo (reducción de oxígeno). Las placas bipolares proporcionan soporte estructural y conducción eléctrica entre las células individuales en una pila de pilas de combustible.

Cuando se suministran hidrógeno y oxígeno a la celda de combustible, se difunden a través del GDL y alcanzan las capas del catalizador, donde la fibra de titanio recubierta de platino promueve las reacciones electroquímicas. En el ánodo, las moléculas de hidrógeno se dividen en protones y electrones. Los protones pasan a través de la membrana al cátodo, mientras que los electrones se realizan a través del circuito externo para alimentar una carga eléctrica. En el cátodo, las moléculas de oxígeno se combinan con los protones y los electrones para formar agua, que luego se elimina de la célula a través del GDL.

El uso de fieltro de fibra de titanio recubierto de platino en capas de difusión de gas ofrece varias ventajas sobre los materiales tradicionales a base de carbono. En primer lugar, la alta conductividad eléctrica del titanio garantiza una transferencia de electrones eficiente, reduciendo las pérdidas y mejorando el rendimiento general de la célula. En segundo lugar, la resistencia a la corrosión del titanio proporciona una mayor durabilidad en condiciones de funcionamiento duras, extendiendo la vida útil de la celda de combustible. Finalmente, las propiedades catalíticas del platino mejoran la velocidad de las reacciones electroquímicas, lo que lleva a mayores densidades de potencia y una mayor eficiencia.

Parámetros

Tipo de producto: fieltro de titanio

Material: Titanio

Espesor: 0.2 mm, 0.4 mm, 0.6 mm, 0.8 mm, 1 mm, etc.

Porosidad: 60% - 70%

Tamaño: 500 mm × 500 mm, 650*650 mm, etc.

Técnica: sinterización