Titanium fannst, porous, mjög leiðandi og tæringarþolið efni, hefur komið fram sem mikilvægur þáttur í nútíma rafgreiningarkerfi, það gegnir lykilhlutverki í því að gera stigstærð græna vetnisframleiðslu kleift. Þegar atvinnugreinar breytast í átt að grænum orkulausnum eins og vetnisframleiðslu hefur eftirspurnin eftir endingargóðum og skilvirkum rafgreiningarefnum aukist, sem gerir það mjög mikilvægt að skilja hlutverk títan sem fannst í rafgreiningunni.
Grundvallarreglur títans fannst í rafgreiningum
Rafgreiningar nota rafefnafræðilegt ferli til að aðgreina vatn (H2O) í vetni (H₂) og súrefni (O₂). Títan filt þjónar sem gasdreifingarlag (GDL) eða rafskaut undirlag vegna einstaka eiginleika þess:
Porous uppbygging
Net Titanium Felt samtengdra trefja skapar hátt yfirborðssvæðið fyrir:
Gasdreifing: skilvirk flutningur á H₂ og O₂ frá viðbragðsstöðum.
Fljótandi gegndræpi : Samræmd dreifing raflausna (td KOH í basískum kerfum) eða vatni (í PEM kerfum).
Þessi uppbygging kemur í veg fyrir að gasbólur stífluðu rafskautið og tryggir samfelld viðbrögð.
Rafleiðni
Hröð rafeindaflutningur milli hvata lagsins og núverandi safnari er mögulegur með litlum viðnám títans.
Þetta lágmarkar orkutap og bætir skilvirkni rafgreiningar.
Rafefnafræðilegur stöðugleiki
Títan myndar óvirkt oxíðlag (Tio₂) í ætandi umhverfi og verndar það fyrir niðurbroti í:
Sýrir PEM rafgreiningar.
Alkalín rafgreiningar.
Háhita fastoxíð rafgreiningar.
Stuðningur hvata
Gróft yfirborð Titanium Felt veitir festingarstaði fyrir hvata (td iridium, platínu).
Auka nýtingu og langlífi hvata með því að koma í veg fyrir aðskilnað við þróun gas.
Lykilvirkni hlutverk títanfilts
1. Gas dreifingarlag (GDL)
Í proton Exchange Membrane (PEM) Electrolyzers fannst títan virka sem GDL, staðsett á milli hvatahúðuðu himnunnar (CCM) og tvíhverfa plötunnar. Hlutverk þess eru:
Gasflutningur: Beinir H₂ (bakskaut) og O₂ (rafskaut) frá hvata til að koma í veg fyrir að hindra virkir staði.
Vatnsstjórnun: Leyfir vatni að ná hvata laginu til að koma í veg fyrir stöðugt skiptingu meðan það er rekið út umfram til að forðast flóð.
2. Rafskaut undirlag
Í kalíni og PEM kerfum þjónar títanfilt sem burðarás fyrir rafskaut:
Núverandi dreifing: Dreifir rafstraumi jafnt yfir hvata lagið og kemur í veg fyrir heitir reitir.
Vélrænn stuðningur: Viðheldur uppbyggingu heiðarleika við háþrýstingsskilyrði (td 30–70 bar í PEM kerfum).
3. Tæringarþolinn hindrun
Í chlor-alkali raflausn (framleiða klór og naoh), standast títan:
Klórík umhverfi við rafskautið.
Ætandi gos (NaOH) við bakskautið.
Þetta útrýma niðurbroti efnisins sem sést í hefðbundnum stáli eða nikkel möskva.
4. Hitastjórnun
Mikil hitaleiðni títans hjálpar til við dreifingu hita sem framleiddur var við notkun með miklum straumþéttleika.
Kemur í veg fyrir ofhitnun, sem getur undið íhluti eða dregið úr virkni hvata.
