plsť z titanových vláken
titanová plsť
(1) Použitím titanové plsti spékané jako vrstvy difúze plynu palivového článku je karbonové vlákno snadno korozivní;
(2) Metoda potahování titanovou slinovací plstí zahrnuje metodu potahování a vypalování, pulzní galvanické pokovování;
Nejnižší tloušťka plsti z titanových vláken je 0,25 mm, poréznost je 50-70 procent a struktura je příznivější pro přenos hmoty vzduch-kapalina. Aby byla zachována její vodivost, naneste na povrch platinu a iridium .Vysoká spotřeba drahých kovů, špatná stabilita povlaku a klesající anodová katalytická vrstva.
1. Titanová plstěná anodová vrstva difúzního plynu
Slinutá titanová plsť slouží jako substrát pro nanášení platinového katalyzátoru. Použité vzorky byly kruhové, o průměru 30 mm, tloušťce 1 mm a měly poréznost vyšší než 70 procent. Konkrétní kroky zpracování jsou následující:
(1) Demembrána: titanová plsť byla použita v elektrolytickém mořicím roztoku z , na bázi kyseliny dusičné a fluorovodíkové, pH 0,5 při pokojové teplotě; poté bylo na plsť přivedeno napětí 2,5 V, což způsobilo anodu rozpouštění povrchu titan/Ti2. Pro tento účel byla pro kroky přípravy použita titanová expanzní síť na bázi elektrody pokovené platinou Wieland Edelmetalle.
(2) Čištění argonovým plynem: po omytí deionizovanou vodou je povrch titanového obrobku plazmově ošetřen v argonovém plynu, aby se odstranily zbývající znečišťující látky na titanovém povrchu. Plazmový reaktor používal model Pink V 15-GTopTiTechs parametry nastavenými na průtok argonu 100 ml min-1 a byl ošetřen při 60 Pa po dobu 30 min s mikrovlnným výkonem 400 W.
(3) Pokovování: nepřetržitý proces fyzikálního čištění plazmou se dále promývá deionizovanou vodou a titanové vlákno je okamžitě potaženo platinou pomocí elektrochemie pod argonem. Komerčně dostupná galvanizační lázeň typu Galvatron Platinbad od firmyTopTiTechbyl použit na bázi kyseliny hexachloroplatinové. Parametry lázně byly nastaveny na pH a teplotu 50 C. Proces pokovování probíhal při konstantním katodovém napětí po dobu 10 min, -3,2 V s protilehlá elektroda (titan / platina od Wieland Edelmetalle). Během tohoto procesu pokovování byly titanové elektrody elektricky umístěny mezi dvě spojené spárované elektrody. Následně, aby se zvýšila elektrochemická aktivita katalyzátoru ukládáním mikronových a nanočástic platiny na povrchovou plochu byl režim pokovování přepnut na pulzní pokovování spárované elektrody při katodovém napětí -3,0 V bez přerušení procesu. Doba zapnutí byla nastavena na 10 ms a doba vypnutí na 56,7 ms, takže pracovní cyklus je 15 procent cyklů. Druhá část procesu pokovování probíhala dalších 10 minut.
(4) Sestava MEA: Elektroda byla impregnována 0,5 ml protony vodivým ionizačním roztokem (5 % hmotn. v ethanolu) a poté pokovena platinou. Roztok byl odlit pomocí nátěru plynovým kartáčem a elektroda na bázi titanu je připojena k vyhřívanému držáku vzorku. Teplota vzduchu byla nastavena na 60 C, aby se urychlilo odpařování ethanolu z povrchu elektrody.
(5) A bipolární deska tvoří napájecí zásobník, 20 skupin.
2. Platinový povlak natitanová plsť
Následující mikroskopické snímky ukazují slinutá titanová vlákna s platinovým povlakem. Vlákna umístěná vně plsti chrání celý povlak, což je účinek, který lze vysvětlit rozložením elektrického pole primárního článku (pracovní elektroda je umístěna mezi dvěma protielektrodami a paralelně s nimi). Povlak je dostatečný k tomu, aby umožnil dlouhodobou stabilní adhezi platinových nanočástic. Následující níže ukazuje mikrofotografie platinových částic nanesených na titanem pokovených vláknech pomocí pulzního pokovovacího procesu.
