Teadmised

Home/Teadmised/Üksikasjad

PEM hüdroelektrolüütiline tootmine vesiniku elektrolüütiliste elementide bipolaarse plaadi titaankiudvildist difusioonkihi tootmine ja katte töötlemine

PEM elektrolüütiline element koosneb kolmest olulisest komponendist: bipolaarne plaat, gaasi difusioonikiht ja elektrood. Praegu saab bipolaarset plaati ja gaasi difusioonikihti toota siseriiklikult, samas kui kodumaiste membraanelektroodide väljatöötamine on veel pooleli.

 

Bipolaarse plaadi tootmisprotsess on sarnane pooljuhtide ja kiipide omaga. See hõlmab söötmist, materjali puhastamist, järkjärgulist eksponeerimist, väljatöötamist, parandamist, kuumtöötlemist, söövitamist, vormist vabastamist, kontrolli ja valmistoodete ladustamist. Metallist bipolaarsete plaatide valimiseks sobivad mitmesugused metallide ja sulamite seeriad, nagu roostevaba teras, titaanisulam ja niklipõhised sulamid.

 

Teatud kasutusea tagamiseks vajavad bipolaarne plaat ja gaasi difusioonikiht katmist. Levinud valikud hõlmavad juhtivaid korrosioonivastaseid katteid, nagu plaatina, iriidium, kuld ja süsinikupõhised katted. Katte paksus mängib otsustavat rolli. Kui tavalise keemilise plaadistuse paksus on umbes 0,1 mm, siis TopTi katmisprotsessiga on võimalik saavutada paksus 0,5 mikronit, mis toob kaasa kulude vähenemise. Pinna plasmapuhastus enne katmist ja vaakumseisundis töötamist annab suurema nakkuvuse võrreldes vesikattega.

Titanium electrode
Titaanist elektrood
Titanium electrode
Bipolaarne plaat

Titaankiust vildist difusioonikihi valikulised materjalid on titaan, nikkel, roostevaba teras ja sulamid. Niklipõhise kiu kasutamisel on aga tehnilised takistused ja see on ka turul kallim. Ettevõtte eeliseks on kiudmaterjalide sõltumatu töötlemine ja kliendi nõudmistel põhinevate kohandatud toodete pakkumine. Hetkel on toode veel testimisjärgus.

 

Võrreldes leeliselise elektrolüüsi vee vesiniku tootmistehnoloogiaga, seisab PEM vesiniku tootmine silmitsi väljakutsetega, kuna puuduvad skaleeritud ja lokaliseeritud põhimaterjalid, mille tulemuseks on kõrged seadmete kulud. Bipolaarne plaat ja gaasi difusioonikiht on PEM vee elektrolüüsi kriitilised komponendid. Kui need põhikomponendid on realiseeritud ja lokaliseeritud, saab tulevikus PEM-elektrolüütiliste elementide seadmete maksumust oluliselt vähendada, aidates sellega kaasa vesinikutööstuse arengule.