Pasaulinei energetikos struktūrai spartėjant perėjimui prie švarių ir mažai anglies dioksido į aplinką išskiriančių sprendimų, vandenilio energija yra labai svarbus veiksnys siekiant anglies neutralumo tikslų ir prasideda istorinis vystymosi laikotarpis. Kuro elementai ir elektrolizatoriai, pagrindiniai vandenilio technologijos komponentai, savo veikimui ir ilgaamžiškumui iš esmės priklauso nuo pagrindinių medžiagų naujovių.
Tarp jų difuzijos sluoksnis (dujų difuzijos sluoksnis, GDL) ir srauto lauko plokštės (dvipolės plokštės) atlieka kelias funkcijas, -įskaitant tolygų dujų pasiskirstymą, elektronų laidumą, šilumos valdymą ir atsparumą korozijai,{1}}kurie yra kamino efektyvumo ir stabilumo „širdis“.
Didelio našumo{0}}poringų metalinių medžiagų proveržis
Akytos metalo medžiagos, kurių pagrindą sudaro titanas (Ti), nikelis (Ni) ir jų lydiniai,{0}}pvz., titano veltinys, nikelio veltinys ir sukepintos porėtos titano plokštės-yra idealus pasirinkimas naujos-kartos difuzijos sluoksniams ir srauto lauko plokštėms. Šios medžiagos, pagamintos naudojant tikslią miltelių metalurgiją arba pluošto sukepinimo procesus, leidžia tiksliai kontroliuoti porų dydį, poringumą ir pralaidumą. Tai leidžia optimizuoti reaktyviųjų dujų (H₂, O2) ir skysto vandens/elektrolitų masės pernešimo kelius, užkertant kelią vietiniams karštiems taškams ar potvynių reiškiniams ir žymiai padidinant elektrocheminių reakcijų vienodumą ir efektyvumą.
Integruotas funkcionalumas: nuo medžiagų iki sistemų
Tolygus dujų paskirstymas ir efektyvus masės pernešimas: labai kontroliuojamas porų gradientas ir akytų metalinių konstrukcijų vingiuotumas užtikrina homogenišką reaktyviųjų dujų difuziją visoje aktyvioje zonoje, tuo pačiu palengvinant greitą produkto vandens ar dujų pašalinimą, kad būtų išvengta užsikimšimo ir koncentracijos poliarizavimo.
Didelis laidumas ir mažas sąsajos kontaktinis atsparumas
Keičiant paviršių arba apdorojant legiravimą, akytos metalo medžiagos išlaiko savo porėtą architektūrą ir pasiekia mažo{0}}atsparumo kontaktą su katalizatoriaus sluoksniais arba srovės kolektoriais, sumažindamos ominius nuostolius ir pagerindamos energijos išeigą.
Išskirtinis atsparumas korozijai ir ilgas tarnavimo laikas
Rūgščioje kuro elementų aplinkoje (PEMFC) arba stipriomis šarminėmis / didelio{0}}potencialumo sąlygomis elektrolizatoriuose titano ir nikelio -pagrįstos medžiagos gali sudaryti stabilias pasyvias plėveles vietoje arba panaudoti tauriųjų metalų dengimo technologijas, kad būtų pasiektas dešimtis tūkstančių valandų trunkantis atsparumas korozijai, gerokai pranokstantis tradicines medžiagas.
Mechaninis stiprumas ir terminis valdymas
Porėtas metalinis karkasas pasižymi dideliu standumu ir tvirtumu, atlaiko rietuvės surinkimo slėgį ir šiluminio ciklo įtempius veikimo metu. Jo didelis šilumos laidumas taip pat palaiko greitą šilumos išsklaidymą ir palaiko sistemos temperatūros balansą.
TOPTITECH: akytų metalų medžiagų tobulinimas, siekiant suteikti daugiau galimybių vandenilio technologijų naujovėms
TOPTITECH, kaip pirmaujanti gamintoja, besispecializuojanti sukepintų akytų metalų komponentų gamyboje, pasitelkia dešimtmečius sukauptą miltelių metalurgijos ir pluošto sukepinimo patirtį, siekdama teikti aukštos -našumo, pritaikytus sprendimus-, įskaitant titano veltinį, nikelio veltinį ir sudėtinius -struktūrinius difuzijos sluoksnius / srauto lauko plokštes, skirtus kuro elementams ir elektrolizės įrenginiams. Taikydami mikrostruktūrinį dizainą (pvz., gradiento poras, dvisluoksnius/daugiasluoksnius kompozitus), paviršiaus funkcionalizavimą (laidias antikorozines dangas) ir griežtą kokybės kontrolę užtikriname gaminio patikimumą ir nuoseklumą ekstremaliomis eksploatavimo sąlygomis.
Išvada
Vandenilio energijos didinimo bangoje medžiagų naujovės yra sąnaudų mažinimo, efektyvumo gerinimo ir eksploatavimo trukmės ilginimo pagrindas. Akytieji metalo difuzijos sluoksniai ir srauto lauko plokštės, kaip pagrindinės rietuvės našumo gerinimo priemonės, pereina nuo laboratorinių tyrimų prie pramonės priešakyje.
TOPTITECH tebėra įsipareigojusi integruoti optimizuoti medžiagų{0}}struktūros-našumo santykius, bendradarbiaudama su pasauliniais bendradarbiais, siekdama peržengti švarios energijos sistemų ribas ir suteikti ilgalaikį postūmį anglies-neutralios ateities link.
