Upotreba poroznih titanijumskih ploča obloženih platinom ili titanijumskih filca kao slojeva za difuziju gasa (GDL) uglavnom je vođena zahtevnim uslovima u elektrohemijskim sistemima kao što su PEM gorivne ćelije, PEM vodeni elektrolizatori i drugi vodonik/kiseonički elektrohemijski uređaji.
Glavne prednosti upotrebe poroznih titanijumskih ploča obloženih platinom ili titanijumskog filca za slojeve za difuziju gasa su sledeće:
1. Vrhunska otpornost na koroziju
- Titan je visoko otporan na koroziju u kiselim i oksidirajućim sredinama, za razliku od konvencionalnih ugljeničnih GDL-ova koji se razgrađuju ili oksidiraju pod visokim potencijalom.
- To ga čini pogodnim za dugotrajan rad u teškim uslovima, posebno na anodnoj strani PEM elektrolizera.
2. Stabilna porozna struktura
- Porozne titanijumske ploče ili filc pružaju mehanički jaku, međusobno povezanu mrežu pora.
- Ova struktura omogućava jednoliku difuziju gasa, efikasno uklanjanje mehurića tečne vode/gasa i održava integritet čak i pod visokim razlikama pritiska.
3. Uloga platine
- Poboljšanje provodljivosti: goli titanijum formira sloj pasivnog oksida (TiO₂), koji povećava međufaznu otpornost. Tanak platinasti premaz smanjuje otpornost na kontakt.
- Katalitička aktivnost: Platina funkcionira kao elektrokatalizator, poboljšavajući reakcije evolucije vodonika (HER), evolucije kisika (OER) i redukcije kisika (ORR).
- Trajnost: Platinasti sloj štiti titanijumsku podlogu i osigurava stabilne elektrohemijske performanse tokom vremena.
4. Procesabilnost i integracija
- Porozni titanijumski materijali se mogu rezati, zavarivati ili sastavljati u veće jedinice, što ih čini fleksibilnim za različite dizajne naslaga.
- Njihova robusnost omogućava pouzdanu integraciju u snopove gorivnih ćelija i snopove elektrolizera.
