Tamaño uniforme de poro Capa de gas de combustible Capa de difusión de titanio Fibra sinterizada

Detalles del producto

El desarrollo de celdas de combustible, particularmente aquellas que utilizan hidrógeno como fuente de energía limpia, ha sido un punto focal en la búsqueda de una generación de energía sostenible y eficiente. Un componente clave de estas celdas de combustible es la capa de difusión de gas (GDL), que juega un papel crítico en el manejo de los gases reactivos y la eliminación del agua del producto. La capa de difusión de gas de combustible de tamaño de poro uniforme titanio de fibra sinterizada de titanio es un material especializado que ha sido diseñado para cumplir con los requisitos exigentes de la tecnología de pilas de combustible.

El GDL está situado entre el electrodo (donde ocurren las reacciones electroquímicas) y la placa de campo de flujo (que dirige los gases reactivos). Sus funciones principales incluyen:

1. Vía conductora para electrones. El GDL debe facilitar la transferencia de electrones desde el electrodo al circuito externo y viceversa.

2. Difusión de gas. Asegura la distribución uniforme de gases reactivos (hidrógeno y oxígeno) a través de la superficie del electrodo, maximizando la eficiencia de la reacción electroquímica.

3. Gestión del agua. El GDL ayuda a la eliminación del agua del producto de la superficie del electrodo para evitar inundaciones y mantener el rendimiento de la celda.

4. Gestión térmica. Ayuda a disipar el calor generado durante la operación, evitando el sobrecalentamiento y el mantenimiento de una temperatura de funcionamiento estable.

5. Soporte mecánico. El GDL proporciona soporte estructural al electrodo, asegurando un buen contacto con la membrana y la placa de campo de flujo.

El fieltro de fibra sinterizada de titanio de tamaño de poro uniforme es particularmente adecuado para su uso como GDL debido a sus características únicas:

1. Porosidad uniforme. El fieltro está diseñado para tener un tamaño de poro consistente, que es crucial para lograr una difusión de gas uniforme y una gestión efectiva del agua. Esta uniformidad asegura que los reactivos y los productos se distribuyan uniformemente a través del electrodo, mejorando la eficiencia de las células y reduciendo el riesgo de puntos calientes o zonas muertas.

2. Alta porosidad. La alta porosidad del fieltro de fibra de titanio permite una excelente permeabilidad al gas, asegurando que los gases reactivos puedan alcanzar la superficie del electrodo con una resistencia mínima. Esto también facilita la eliminación eficiente del vapor de agua del producto.

3. Buena conductividad eléctrica. Si bien el titanio en sí no es tan conductor como los metales tradicionales como el cobre o la plata, la estructura de fibra sinterizada del fieltro proporciona una red de fibras interconectadas que aseguran una conductividad eléctrica adecuada. En algunos casos, el titanio se puede recubrir con una capa delgada de un material más conductor para mejorar esta propiedad.

4. Resistencia a la corrosión. El titanio es conocido por su excelente resistencia a la corrosión, lo que lo hace adecuado para su uso en el entorno químico duro de una celda de combustible PEM. Esto significa que el GDL puede mantener su rendimiento durante períodos prolongados sin degradación.

5. Estabilidad de alta temperatura. La estructura de la fibra sinterizada proporciona la estabilidad térmica que se siente bien, lo que le permite resistir las temperaturas de funcionamiento de las celdas de combustible sin perder su integridad estructural o porosidad.

6. Durabilidad mecánica. El fieltro es fuerte y resistente, capaz de soportar las fuerzas de compresión aplicadas durante el ensamblaje de la pila de celdas de combustible. Esto asegura que el GDL mantenga un buen contacto con el electrodo y la placa de campo de flujo durante la vida útil de la celda.

7. Compatibilidad con otros materiales. El fieltro de titanio es compatible con los otros materiales utilizados en celdas de combustible, como la membrana de electrolitos de polímero y las capas de catalizador. Esta compatibilidad es esencial para evitar reacciones químicas que podrían conducir a la degradación del material o la pérdida de rendimiento.

En términos de aplicaciones, el fieltro de fibra sinterizada de titanio de tamaño de pila de combustible de tamaño de poro uniforme se usa ampliamente en varios tipos de celdas de combustible, incluidas las celdas de combustible de la membrana de intercambio de protones (PEMFC), las celdas de combustible de ácido fosfórico (PAFC) y las celdas de combustible de óxido sólido (SOFC). Sus propiedades superiores de difusión de gas, durabilidad y estabilidad química lo convierten en una opción ideal para estas aplicaciones.