液体/気体拡散層(LGDL)にチタンフェルトを選択する理由

現時点では、PEMECでは、 チタンフェルト 液体/気体拡散層(LGDL)は、触媒層(CL)と電流収集層の間に流れ場を持って配置されます。チタンフェルトLGDLの目的は、電子、熱、および反応物/生成物をCLとの間で、電流、熱、および流体の損失を最小限に抑えて輸送することです。

The チタンフェルト液体/気体 拡散層(LGDL)は、触媒層(CL)と電流分配器の間に配置されます。電流分配器は流れ場としても機能します。

アノード電極の高電圧および高酸化環境のため、炭素ベースの材料は通常、PEMFCのLGDLで使用されます。グラファイトバイポーラプレート、カーボンペーパー、カーボンクロスなど。ただし、電解操作中に発生する高い陽極電位のため、LGDLの陽極には適していません。

その結果、 チタンフェルト 非常に酸化性の高い環境を作り出し、それが炭素を腐食させ、界面接触を悪化させます。そうすると、PEM燃料電池の効率が低下します。

この問題を解決するには、耐食性の高い材料を使用する必要があります。チタンフェルトは、酸性度が高く湿度の高い条件でも高い正の過電圧での高い耐食性により、PEMECの非常に有望な材料として大きな注目を集めています。

加えて、 チタンファイバーフェルト 高い熱/電気伝導率と優れた機械的特性を提供します。したがって、チタンは製造に最適な材料の1つと見なされています チタンフェルトLGDL 水素製造用のPEM燃料電池で使用されます。

参考資料(チタンフェルト用)

  1. Ayers、KE、Dalton、LT、およびAnderson、EB「水からの高エネルギー密度燃料の効率的な生成」、2012年、27〜38ページ。
  2. Carmo、M.、Fritz、DL、Merge、J.、およびStolten、D.「PEM水の電気分解に関する包括的なレビュー」、International Journal of HydrogenEnergyVol。 38、No。12、2013、pp.4901-4934。
  3. Zhang、HC、Lin、GX、およびChen、JC「水素製造用の水電解システムの効率に関する評価と計算」、International Journal of HydrogenEnergyVol。 35、No。20、2010、pp.10851-10858。
jaJapanese