La placa compuesta de fieltro de titanio y malla expandida es una capa de transporte poroso (PTL) / capa de difusión de gas (GDL) de próxima generación, diseñada exclusivamente para electrolizadores de agua de membrana de intercambio de protones (PEM). Este innovador compuesto integra una capa de fieltro de fibra de titanio sinterizado con un respaldo de malla expandida de titanio mediante unión por difusión al vacío a alta temperatura. El resultado es una estructura monolítica y libre de delaminación que combina sinérgicamente la alta porosidad y la gran superficie electroactiva del fieltro de titanio con la rigidez mecánica y las vías conductoras continuas de la malla expandida. A diferencia del fieltro de titanio puro convencional, que adolece de una baja resistencia mecánica y se deforma bajo la compresión del apilamiento, o de la malla expandida pura, que carece de suficiente superficie y capacidad de transporte gas-líquido, esta placa compuesta ofrece un rendimiento equilibrado, lo que la convierte en el material PTL preferido para sistemas de electrólisis de alta densidad de corriente y larga duración.

En un electrolizador PEM, la PTL debe cumplir simultáneamente cuatro funciones esenciales: conducir los electrones desde la capa de catalizador hasta la placa bipolar, distribuir el agua de manera uniforme sobre la superficie del catalizador, eliminar el oxígeno generado en el ánodo y transferir el calor fuera de la zona de reacción. La placa compuesta de fieltro de titanio y malla expandida sobresale en todos estos aspectos. La alta porosidad y la estructura de poros graduada de la capa de fieltro aseguran que el agua líquida llegue al catalizador con una resistencia al transporte de masa mínima, mientras que el tamaño fino de los poros impide la penetración del catalizador en el sustrato, preservando la integridad de la membrana. Al mismo tiempo, el respaldo de malla expandida proporciona una resistencia mecánica que resiste la fluencia y la deformación permanente bajo presiones de sujeción típicas de 3–4 MPa, un modo de fallo común en los materiales de fieltro puro que puede provocar "abombamiento" de la membrana o la formación de microperforaciones. Con su excepcional combinación de robustez estructural, baja resistencia de contacto, transporte superior de gas-líquido y resistencia a la corrosión, esta placa compuesta permite que los electrolizadores PEM alcancen mayores tasas de producción de hidrógeno, un menor consumo energético específico e intervalos de mantenimiento más largos, ofreciendo una ventaja convincente en el coste total de propiedad para los productores de hidrógeno verde en todo el mundo.

Especificaciones del producto

Material: Titanio Gr1

Tamaño: 100 × 15 × 1,5 mm

Tamaño de orificio: Personalizable

Capas: Personalizables

Técnica: Sinterización

Características del Producto

Alta resistencia mecánica con flexibilidad – El respaldo de malla expandida proporciona un soporte rígido, evitando el colapso bajo presiones de sujeción del apilamiento de 3–4 MPa, mientras que la capa de fieltro se adapta a la superficie del conjunto de electrodo de membrana (MEA), eliminando las concentraciones de tensión y evitando el problema de "abombamiento de la membrana" común en el fieltro puro.

Eficiencia superior en el transporte de masa – La capa de fieltro ofrece una porosidad abierta del 70–80 % con una red de poros tridimensional interconectada, lo que permite un suministro rápido de agua al catalizador y una liberación rápida de las burbujas de oxígeno.

Resistencia de contacto eléctrico extremadamente baja – La unión metalúrgica entre el fieltro y la malla crea una vía conductora continua con una resistencia interfacial inferior a 10 mΩ·cm², reduciendo las pérdidas óhmicas hasta en un 70 % en comparación con los diseños de malla pura y mejorando el voltaje de la celda en 0,08–0,3 V.

Resistencia excepcional a la corrosión y estabilidad térmica – Fabricada con titanio TA1 (Grado 1), la placa compuesta resiste entornos ácidos, oxidativos y ricos en cloruros, y opera de forma fiable a temperaturas superiores a 300 °C durante períodos prolongados.

Estructura monolítica libre de delaminación – La sinterización por difusión al vacío forma verdaderas uniones metalúrgicas entre las capas, eliminando el fallo por adhesivo o la separación bajo ciclos térmicos y vibraciones mecánicas.

Aplicaciones

Capa de transporte poroso (PTL) / capa de difusión de gas (GDL) anódica en electrolizadores PEM – Sirve como sustrato de electrodo primario en el lado de la evolución de oxígeno, suministrando agua, eliminando oxígeno, recolectando corriente y soportando la capa de catalizador de IrO₂/RuO₂.

PTL catódica en electrolizadores PEM – Proporciona soporte mecánico para el catalizador de Pt/C y asegura una distribución uniforme de la corriente en el lado del hidrógeno, incluso en sistemas presurizados de hasta 50 bar.

Capa de difusión de gas en celdas de combustible PEM (PEMFC) – Mejora la distribución de los gases reactivos y la gestión del agua, manteniendo al mismo tiempo una baja resistencia de contacto y una alta durabilidad.

Filtración de fluidos corrosivos a alta temperatura – Se utiliza como medio filtrante para corrientes químicas agresivas, gases calientes y aplicaciones de sales fundidas donde se requieren tanto porosidad como integridad mecánica.

Sustrato de electrodo para procesos electroquímicos – Sirve como base para recubrimientos de óxido metálico mixto (MMO) en electrocloración, generación de hipoclorito de sodio y tratamiento de aguas residuales, donde la alta superficie y la resistencia a la corrosión son fundamentales.

Reemplazo de placa de campo de flujo / PTL-campo de flujo integrado – Puede utilizarse como una capa de difusión y distribuidor de flujo combinado, reduciendo la complejidad, el peso y el coste de la placa bipolar, al tiempo que mejora el rendimiento.