Este producto es un material poroso de capa delgada fabricado a partir de titanio comercialmente puro mediante un proceso de tejido de precisión, que produce una estructura de malla abierta regular. En una configuración de electrólisis de agua PEM, sirve como capa de transporte poroso (PTL). El titanio por sí mismo posee una buena conductividad eléctrica, resiste la evolución de oxígeno anódico y se mantiene químicamente estable en entornos ácidos y ricos en oxígeno, cumpliendo así con los requisitos básicos de durabilidad de los dispositivos electroquímicos. La estructura tejida crea canales abiertos. Estos canales distribuyen el gas y el líquido de manera uniforme entre el campo de flujo y la capa catalizadora, y mantienen bajo el coeficiente de resistencia a la transferencia de masa por convección.

Dentro de la celda electrolítica, esta malla de titanio recolecta corriente y proporciona soporte mecánico. Gracias a la planitud de su superficie, la malla contacta de manera estable con el conjunto de electrodo de membrana (MEA), y la resistencia de contacto es baja. La estructura interna de poros permite que el electrolito y los gases producto se eliminen rápidamente. Dependiendo de los requisitos del sistema, la superficie puede desengrasarse, decaparse con ácido, pasivarse o recubrirse con capas funcionales para mejorar la compatibilidad interfacial y la actividad electrocatalítica. La estructura general combina flexibilidad con una resistencia a la compresión adecuada, lo que la hace adecuada para el montaje en celdas individuales donde el espacio en espesor es limitado. Mantiene la estabilidad dimensional y un rendimiento electroquímico constante bajo condiciones de operación a corriente constante a largo plazo o ciclos de carga.

Especificaciones del producto

Material: Titanio Gr1

Tamaño: 100 × 100 × 0,2 mm

Abertura de malla: 0,15 × 0,15 mm

Número de malla: 100 mesh

Tipo de malla: Tejida

Características del Producto

Distribución de dos fases gas-líquido – Los canales abiertos formados por la malla tejida ayudan a suministrar electrolito de manera continua y estable desde la placa de campo de flujo hasta la capa catalizadora, y al mismo tiempo proporcionan una ruta de escape rápida para el oxígeno generado en el ánodo. Esta capacidad de transporte bidireccional reduce la retención de burbujas y la obstrucción en la superficie del electrodo, preservando la continuidad de la transferencia de masa.

Recolección de corriente de baja resistencia – La superficie plana de la malla de titanio forma un contacto de gran área y baja resistencia con el conjunto de electrodo de membrana. La distribución uniforme de la corriente en el plano del electrodo conduce a una menor polarización óhmica. En consecuencia, se genera menos calor y la eficiencia energética eléctrica aumenta.

Tolerancia a entornos de corrosión anódica – Cuando una superficie de titanio puro se coloca en un electrolito ácido bajo un potencial de evolución de oxígeno, se desarrolla una capa de óxido compacta y adherente sin intervención externa. Esta malla se disuelve muy lentamente. Resiste especies reactivas de oxígeno, iones de hidrógeno e impurezas a largo plazo, por lo que no se producen picaduras ni adelgazamiento estructural.

Sinergia en la gestión térmica – La conductividad térmica intrínseca del titanio permite que el calor Joule generado durante la electrólisis se disipe rápidamente a través de la superficie de la malla y se intercambie eficientemente con el electrolito circulante en los canales de flujo. Esto ayuda a mantener el conjunto de electrodo de membrana dentro de un rango de temperatura adecuado, evitando el sobrecalentamiento localizado que podría dañar la membrana de intercambio de protones.

Bajo riesgo de contaminación iónica – En sistemas de electrólisis con agua pura o ácido sulfúrico diluido, la película de óxido sobre la malla de titanio permanece químicamente muy estable. La concentración de iones metálicos liberados al electrolito es extremadamente baja, por lo que se reduce el riesgo de contaminación de la membrana de intercambio de protones y la capa catalizadora. Esto ayuda a preservar la actividad del electrodo de membrana y la pureza del hidrógeno del sistema durante períodos prolongados.

Aplicaciones

Soporte mecánico del conjunto de electrodo de membrana – La malla de titanio se coloca entre la placa de campo de flujo y el conjunto de electrodo de membrana, proporcionando un soporte de contrapresión uniforme para la membrana de intercambio de protones y la capa catalizadora. La malla soporta la membrana para que la presión diferencial no cause una deflexión excesiva o fallos.

Eliminación de oxígeno y suministro de electrolito en el ánodo – En la cámara anódica de la celda electrolítica, las vías abiertas formadas por la estructura tejida permiten que el agua desionizada o el electrolito de ácido sulfúrico diluido lleguen a los sitios catalíticos y eliminan rápidamente el oxígeno evolucionado de la superficie del electrodo, limitando el bloqueo por gas.

Homogeneización y recolección de la distribución de corriente – Como medio conductor entre la placa bipolar y el conjunto de electrodo de membrana, la malla de titanio utiliza su conductividad metálica intrínseca para transferir la corriente de manera uniforme desde el campo de flujo hasta el plano del electrodo, reduciendo las variaciones locales de densidad de corriente.

Capa interfacial resistente a la degradación por potencial anódico – Bajo polarización anódica continua, la superficie de la malla de titanio permanece electroquímicamente inerte y estable, evitando la introducción de impurezas o un aumento de la resistencia interfacial debido a la oxidación o disolución de la propia malla.

Relleno flexible de huecos de montaje en el apilamiento del electrolizador – La configuración delgada de este material proporciona un cierto grado de compresibilidad, por lo que puede absorber tolerancias menores de espesor durante el montaje de celdas individuales. Mantiene un contacto estrecho entre las capas sin dañar los componentes adyacentes.

Servicio a largo plazo en entornos térmicos y electroquímicos combinados – La malla de titanio conserva su integridad estructural bajo condiciones de ciclos de carga, incluyendo arranques y paradas repetidos. Su resistencia interfacial y su relación de área abierta se mantienen dentro del rango permitido por el diseño después de miles de horas de operación, lo que la hace adecuada para su uso repetido en sistemas de generación de hidrógeno a escala industrial.