Titan se koristi u PEM elektrolizerima

Primjena titana u elektrolizerima s protonskom izmjenjivačem (PEM) je kritična, uglavnom zbog njegove odlične otpornosti na koroziju, mehaničke čvrstoće i električne provodljivosti. Sljedeće su specifične primjene i prednosti titana u PEM elektrolizerima:

Anoda

• Izbor materijala:Titanijum kao anodna podloga, zbog svoje odlične otpornosti na koroziju, posebno pogodan za jaku oksidacionu sredinu.
• Obrada površina:Površina anode je obično presvučena oksidima plemenitih metala (kao što su rutenijum oksid, iridijum oksid) radi poboljšanja elektrokatalitičkih performansi i trajnosti. Ovi premazi daju anodi efikasnu sposobnost elektrokatalitičke reakcije dok joj produžavaju vijek trajanja.
• Prednosti: 

1. Otpornost na koroziju:Titanijum pokazuje odličnu otpornost na koroziju u kiselim i oksidirajućim sredinama, sprečavajući da elektroliti korodiraju materijale elektroda.
2. Visoka mehanička čvrstoća:Može izdržati veliku gustoću struje i dugo vrijeme rada.

Katoda

• Izbor materijala:Titan se također koristi kao katodni supstrat, obložen platinom i drugim katalizatorima plemenitih metala.
• Prednosti:

1. Otpornost na koroziju:Iako je katodno okruženje manje, titan i dalje može pokazati dobru otpornost na koroziju.
2. Katalitička aktivnost:Platinasti katalizatori čine titanijumske katode veoma efikasnim u stvaranju vodonika.

Funkcija

• Električniprovodljivost:Bipolarne ploče zahtijevaju visoku električnu provodljivost, a titanijum može zadovoljiti tu potrebu premazivanjem provodnog sloja (kao što je ugljik ili drugi provodljivi materijali).
• Distribucija tečnosti:Bipolarna ploča je dizajnirana sa protočnim kanalom za ravnomjernu distribuciju reakcionog plina (vode i rezultirajućeg vodonika i kisika).
• Strukturna podrška:Osigurati neophodnu mehaničku potporu i zaptivanje kako bi se osigurala stabilnost i nepropusnost elektrolitičke ćelije.

Prednosti

• Otpornost na koroziju: Titanijum ima odličnu otpornost na koroziju u kiselim, alkalnim i klorisanim sredinama.
• Lagana: Mala gustina čini ukupnu strukturu elektrolizera lakšom.
• Mehanička čvrstoća: Visoka čvrstoća titanijuma osigurava da bipolarna ploča može izdržati radni pritisak i mehanički stres.
• Dug vijek trajanja: jaka izdržljivost, smanjenje učestalosti održavanja i zamjene.

Potporna konstrukcija i okovi

• Struktura podrške:Titan se koristi za proizvodnju potpornog okvira i drugih strukturnih komponenti elektrolizera, osiguravajući stabilnost i izdržljivost cjelokupnog sistema.
• konektori:Titanijumski vijci i pričvršćivači se koriste za sklapanje i spajanje komponenti elektrolitskih ćelija, obezbeđujući pouzdano mehaničko spajanje.

1. Hidroelektroliza za proizvodnju vodonika:

• U PEM elektrolizerima, titanijumske anode i katode su obložene katalizatorima kao što su platina i iridijum, što značajno poboljšava efikasnost i trajnost proizvodnje vodonika razgradnjom vode.

2. Klor-alkalna industrija:

• Titanijumske elektrode se široko koriste u elektrolitičkim ćelijama u klor-alkalnoj industriji za elektrolizu rastvora soli za proizvodnju gasovitog hlora i natrijum hidroksida, pokazujući odličnu otpornost na koroziju i dug životni vek.

3. Skladištenje i konverzija energije:

• Titanijumske bipolarne ploče se koriste u sistemima gorivnih ćelija za prikupljanje struje i distribuciju reakcionog gasa u vodoničnim gorivnim ćelijama.

Primena titana u PEM elektrolizerima značajno poboljšava performanse i trajnost opreme. Njegova izvrsna otpornost na koroziju, visoka mehanička čvrstoća i lagana svojstva čine ga idealnim materijalom za elektrolitske ćelijske elektrode, bipolarne ploče i druge kritične komponente. Uprkos visokoj ceni materijala od titanijuma, njegova ključna uloga u efikasnoj proizvodnji vodonika daje mu veliki potencijal u industrijskoj i energetskoj primeni. Sa napretkom tehnologije i proširenjem proizvodnog opsega, primena titana u PEM elektrolizerima će biti opsežnija i ekonomski isplativija.