टाइटेनियम ने महसूस किया, एक झरझरा, अत्यधिक प्रवाहकीय, और संक्षारण-प्रतिरोधी सामग्री, आधुनिक इलेक्ट्रोलाइज़र सिस्टम में एक महत्वपूर्ण घटक के रूप में उभरी है, यह स्केलेबल ग्रीन हाइड्रोजन उत्पादन को सक्षम करने में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है . के रूप में उद्योगों को हाइड्रोजन उत्पादन की मांग के लिए, जो कि ड्यूरेबल और कुशल इलेक्ट्रोलीज़र मटेरियल की मांग है, इसे उरजता है। इलेक्ट्रोलाइज़र .
टाइटेनियम के मौलिक सिद्धांत इलेक्ट्रोलाइज़र्स में महसूस किए गए
इलेक्ट्रोलाइज़र्स हाइड्रोजन (H₂) और ऑक्सीजन (O₂) . टाइटेनियम में पानी (H2) को अलग करने के लिए एक विद्युत रासायनिक प्रक्रिया का उपयोग करते हैं, जो कि अपने अद्वितीय गुणों के कारण गैस प्रसार परत (GDL) या इलेक्ट्रोड सब्सट्रेट के रूप में कार्य करता है:
छिद्रपूर्ण संरचना
टाइटेनियम फेल्ट का नेटवर्क इंटरकनेक्टेड फाइबर के नेटवर्क के लिए उच्च सतह क्षेत्र मार्ग बनाता है:
गैस प्रसार: H₂ और o of का कुशल परिवहन प्रतिक्रिया साइटों से दूर .}
लिक्विड पेरिअन:: इलेक्ट्रोलाइट्स का समान वितरण (e . g ., क्षारीय प्रणालियों में KOH) या पानी (PEM सिस्टम में) .
यह संरचना गैस के बुलबुले को इलेक्ट्रोड को बंद करने से रोकती है, निर्बाध प्रतिक्रियाओं को सुनिश्चित करती है .
इलेक्ट्रिकल कंडक्टीविटी
उत्प्रेरक परत और वर्तमान कलेक्टर के बीच रैपिड इलेक्ट्रॉन परिवहन टाइटेनियम के कम प्रतिरोध . द्वारा संभव बनाया गया है
यह ऊर्जा के नुकसान को कम करता है और इलेक्ट्रोलाइज़र दक्षता में सुधार करता है .
इलेक्ट्रोकेमिकल स्थिरता
टाइटेनियम संक्षारक वातावरण में एक निष्क्रिय ऑक्साइड परत (tio₂) बनाता है, इसे गिरावट से बचाता है:
अम्लीय पेम इलेक्ट्रोलाइजर्स .
क्षारीय इलेक्ट्रोलाइजर्स .
उच्च तापमान ठोस ऑक्साइड इलेक्ट्रोलाइजर्स .
उत्प्रेरक समर्थन
टाइटेनियम फेल्ट की रफ सतह उत्प्रेरक के लिए एंकरिंग साइटें प्रदान करती है (e . g ., iridium, platinum) .
गैस विकास के दौरान टुकड़ी को रोककर उत्प्रेरक उपयोग और दीर्घायु को बढ़ाता है .
टाइटेनियम की प्रमुख कार्यात्मक भूमिकाएँ
1. गैस प्रसार परत (जीडीएल)
Proton एक्सचेंज झिल्ली (PEM) इलेक्ट्रोलाइज़र्स में, टाइटेनियम ने GDL के रूप में कार्य किया, जो उत्प्रेरक-लेपित झिल्ली (CCM) और द्विध्रुवी प्लेट . के बीच तैनात है, इसकी भूमिकाएँ शामिल हैं:
गैस ट्रांसपोर्ट : सक्रिय साइटों को रोकने के लिए उत्प्रेरक से दूर H₂ (कैथोड) और O ((एनोड) को निर्देशित करता है .
जल प्रबंधन: पानी बाढ़ से बचने के लिए अधिक निष्कासित करते हुए लगातार विभाजन के लिए उत्प्रेरक परत तक पहुंचने की अनुमति देता है .
2. इलेक्ट्रोड सब्सट्रेट
Andalkaline और PEM सिस्टम्स में, टाइटेनियम ने महसूस किया कि इलेक्ट्रोड के लिए एक रीढ़ के रूप में कार्य करता है:
वर्तमान वितरण: उत्प्रेरक परत में समान रूप से विद्युत प्रवाह को वितरित करता है, हॉटस्पॉट को रोकता है .
मैकेनिकल सपोर्ट,: उच्च दबाव की स्थिति के तहत संरचनात्मक अखंडता को बनाए रखता है (e . g ., PEM सिस्टम में 30-70 बार) .
3. क्षरण-प्रतिरोधी बाधा
Chlor-Alkali इलेक्ट्रोलाइज़र्स (क्लोरीन और NaOH का उत्पादन) में, टाइटेनियम को महसूस किया गया:
एनोड . पर क्लोरीन-समृद्ध वातावरण
कैस्टिक सोडा (NaOH) कैथोड पर .
यह पारंपरिक स्टील या निकेल मेश . में देखी गई सामग्री गिरावट को समाप्त करता है
4. थर्मल प्रबंधन
उच्च-वर्तमान घनत्व संचालन . के दौरान उत्पादित गर्मी के अपव्यय में टाइटेनियम एड्स की उच्च तापीय चालकता
ओवरहीटिंग को रोकता है, जो घटकों को युद्ध कर सकता है या उत्प्रेरक गतिविधि को कम कर सकता है .
