Použitie poréznych titánových platní potiahnutých platinou alebo titánových plstí ako plynových difúznych vrstiev (GDL) je poháňané najmä náročnými podmienkami v elektrochemických systémoch, ako sú PEM palivové články, PEM vodné elektrolyzéry a iné vodíkové/kyslíkové elektrochemické zariadenia.
Hlavné výhody použitia poréznych titánových platní potiahnutých platinou alebo titánovej plsti pre vrstvy difúzie plynu sú nasledovné:
1. Vynikajúca odolnosť proti korózii
- Titán je vysoko odolný voči korózii v kyslom a oxidačnom prostredí, na rozdiel od konvenčných uhlíkových GDL, ktoré sa degradujú alebo oxidujú pri vysokom potenciáli.
- Vďaka tomu je vhodný na dlhodobú prevádzku v drsných podmienkach, najmä na anódovej strane elektrolyzérov PEM.
2. Stabilná porézna štruktúra
- Porézne titánové platne alebo plsti poskytujú mechanicky pevnú, vzájomne prepojenú sieť pórov.
- Táto štruktúra umožňuje rovnomernú difúziu plynu, efektívne odstraňovanie bublín vody/plynu a zachováva integritu aj pri vysokých tlakových rozdieloch.
3. Úloha platinového povlaku
- Zlepšenie vodivosti: Čistý titán vytvára pasívnu oxidovú vrstvu (TiO₂), ktorá zvyšuje medzifázový odpor. Tenký platinový povlak minimalizuje kontaktný odpor.
- Katalytická aktivita: Platina funguje ako elektrokatalyzátor, ktorý podporuje reakcie vývoja vodíka (HER), vývoja kyslíka (OER) a redukcie kyslíka (ORR).
- Trvanlivosť: Platinová vrstva chráni titánový substrát a zaisťuje stabilný elektrochemický výkon v priebehu času.
4. Spracovateľnosť a integrácia
- Porézne titánové materiály je možné rezať, zvárať alebo zostavovať do väčších jednotiek, vďaka čomu sú flexibilné pre rôzne konštrukcie stohu.
- Ich robustnosť umožňuje spoľahlivú integráciu do zostáv palivových článkov a elektrolyzérov.
