Bruk av platinabelagte porøse titanplater eller titanfilt som gassdiffusjonslag (GDL) er hovedsakelig drevet av de krevende forholdene i elektrokjemiske systemer som PEM brenselceller, PEM vannelektrolysatorer og andre elektrokjemiske enheter for hydrogen/oksygen.
De viktigste fordelene ved å bruke platinabelagte porøse titanplater eller titanfilt for gassdiffusjonslag er som følger:
1. Overlegen korrosjonsbestandighet
- Titan er svært motstandsdyktig mot korrosjon i sure og oksiderende miljøer, i motsetning til konvensjonelle karbon-GDL-er som brytes ned eller oksiderer under høyt potensial.
- Dette gjør den egnet for langvarig drift under tøffe forhold, spesielt på anodesiden av PEM-elektrolysatorer.
2. Stabil porøs struktur
- Porøse titanplater eller filt gir et mekanisk sterkt, sammenkoblet nettverk av porer.
- Denne strukturen tillater jevn gassdiffusjon, effektiv fjerning av flytende vann/gassbobler og opprettholder integriteten selv under høye trykkforskjeller.
3. Rollen til platinabelegg
- Konduktivitetsforbedring: Bare titan danner et passivt oksidlag (TiO₂), som øker grensesnittmotstanden. Et tynt platinabelegg minimerer kontaktmotstanden.
- Katalytisk aktivitet: Platina fungerer som en elektrokatalysator, og forsterker reaksjoner av hydrogenutvikling (HER), oksygenutvikling (OER) og oksygenreduksjon (ORR).
- Holdbarhet: Platinalaget beskytter titansubstratet og sikrer stabil elektrokjemisk ytelse over tid.
4. Bearbeidbarhet og integrasjon
- Porøse titanmaterialer kan kuttes, sveises eller settes sammen til større enheter, noe som gjør dem fleksible for ulike stabeldesign.
- Deres robusthet muliggjør pålitelig integrering i både brenselcellestabler og elektrolysestabler.
