Feltro in fibra di titanio ad alta porosità platinato termicamente

Si tratta di un feltro in fibra di titanio sinterizzata, platinato termicamente, a bassa porosità e dotato di buona conduttività elettrica. I feltri in fibra di titanio metallica o platinata termicamente vengono utilizzati principalmente nelle celle singole e negli stack standard degli elettrolizzatori PEM come materiale per il campo di flusso o come diffusore, in particolare sul lato dell’ossigeno (anodo). L’hardware dell’elettrolizzatore non può utilizzare strati di diffusione del gas (GDL) a base di carbonio sull’anodo, poiché il carbonio si ossiderebbe immediatamente in CO_₂ (se il mezzo è acido) o in ioni carbonato (se il mezzo è basico) durante la reazione di elettrolisi. Il feltro in fibra di titanio platinato termicamente diventa quindi la scelta ideale come mezzo di diffusione per le applicazioni negli elettrolizzatori PEM. Il feltro in fibra di titanio platinato termicamente garantisce inoltre il contatto elettrico tra lo strato catalitico dell’anodo e la piastra bipolare o il collettore di corrente sul lato dell’anodo.

I nostri feltri di titanio platinati termicamente sono prodotti a partire da fibre di titanio di piccolo diametro che sono state compresse e appiattite, quindi ricotte (cioè sinterizzate).  Ciò garantisce una superficie liscia e piana, adatta all’uso negli elettrolizzatori. Successivamente, i feltri vengono sottoposti al nostro processo proprietario di platinizzazione termica, che ne prolunga notevolmente la durata. 

Sebbene la maggior parte delle applicazioni industriali utilizzi gli elettrolizzatori PEM in modalità "anode-fed" e questo prodotto costituisca un eccellente mezzo di diffusione per l’elettrodo di evoluzione dell’ossigeno, può essere impiegato anche come mezzo di diffusione ideale per i ricercatori che conducono studi sugli elettrolizzatori PEM in modalità "cathode-fed".

Per le celle a combustibile unificate, gli elettrolizzatori o i sistemi di dispositivi elettrochimici rigenerativi, il feltro in fibra di titanio può essere utilizzato sia all’anodo che al catodo come mezzo di diffusione. Anche i concentratori elettrochimici di ossigeno, gli inertizzatori elettrochimici e alcune classi di batterie (come le batterie a flusso redox) possono trarre vantaggio da questo prodotto come mezzo di diffusione, indipendentemente dalla natura dei reagenti.

I prodotti in feltro di fibra di titanio platinato termicamente presentano una resistenza meccanica superiore rispetto a quelli platinati elettrochimicamente e, di conseguenza, sono facili da maneggiare durante l’assemblaggio delle celle senza il rischio di rotture fisiche.

• Porosità: ~
53-56%• Spessore: 0,2-0,3 mm (altezza non compressa)
• Dimensioni: disponibili in varie misure.

Questo prodotto è solitamente disponibile a magazzino; in caso contrario, i tempi di consegna sarebbero di circa 2-3 settimane.

Attività catalitica del rivestimento in platino di questo prodotto
Il rivestimento in platino di questo prodotto non presenta alcuna attività catalitica. La catalisi tipica richiede che il materiale cataliticamente attivo di interesse presenti difetti superficiali sufficienti (o un’elevata superficie specifica) e anche un carico sufficiente del componente cataliticamente attivo.  Le particelle di platino presenti nel rivestimento termico non presentano i difetti superficiali essenziali e hanno un’attività catalitica pari a zero per la maggior parte delle reazioni chimiche o elettrochimiche, compresa la reazione di evoluzione dell’ossigeno; pertanto, questo prodotto non deve essere utilizzato per reazioni catalitiche o applicazioni che richiedono materiali cataliticamente attivi.  

Funzione del rivestimento in platino per questo prodotto
La funzione principale del rivestimento in platino è quella di mantenere la conduttività elettrica del substrato stesso per applicazioni esigenti, quali una maggiore durata operativa o applicazioni con elettrolizzatori pressurizzati (fino a 100 psi).  Nel settore è stato osservato che i prodotti in feltro di fibra di titanio platinizzati termicamente possono essere utilizzati sul lato anodico dell’elettrolizzatore PEM a tali valori di pressione. Pressioni superiori a 100 psi creerebbero problemi di sicurezza per il substrato in feltro di fibra di titanio in presenza di ossigeno puro, anche se l’ambiente fosse completamente bagnato.  Il rivestimento in platino non presenta uno strato continuo nella sua struttura. Il carico stimato di platino metallico per questo prodotto è di circa 60-80 microgrammi per cm² delle dimensioni fisiche del substrato.

Quando è opportuno utilizzare un feltro in fibra di titanio platinato termicamente?
La presenza di ossigeno puro ha un impatto sui substrati a base di titanio, come il feltro di titanio, se l’elettrolizzatore PEM viene utilizzato ad alte pressioni (da 1 bar a 3 bar).  La superficie del titanio non trattata formerà rapidamente uno strato di ossido (TiO₂) elettricamente isolante sulla superficie delle fibre di piccolo diametro in presenza di elevate pressioni di O₂. Questo rivestimento di ossido finirà per compromettere l’efficienza dell’intero sistema e aumenterà la resistenza interfacciale nella cella, riducendo le prestazioni elettrochimiche (un aumento della tensione della cella se questa opera in modalità a corrente costante, oppure una diminuzione della corrente se opera in modalità a tensione costante).  

La formazione di questo rivestimento di ossido può essere prevenuta applicando un rivestimento in oro o platino. La platinizzazione superficiale del titanio genera un rivestimento elettricamente conduttivo e chimicamente stabile in condizioni normali di elettrolisi. In tal modo, si prolunga la durata del titanio, il che è ideale per applicazioni che richiedono prestazioni elevate e una lunga durata.  La prevenzione della formazione di TiO₂ stabilizzerà notevolmente le prestazioni elettrochimiche dell’elettrolizzatore o del sistema elettrochimico previsto