Электролизная ячейка PEM - это одна из многих технологий производства водорода, в которой в качестве реагента используется протонообменная мембрана из пленки полифторсульфоновой кислоты и чистая вода. Он имеет характеристики высокой чистоты водорода, простой структуры и процесса, а также высокой безопасности. В то же время он больше подходит для быстро меняющейся потребляемой мощности возобновляемых источников энергии и поэтому пользуется большим спросом в отрасли.
Из-за использования мембраны из перфторсульфоновой кислоты (PFSA) рабочая среда электролизера PEM является кислой. Кроме того, высокое напряжение и выделение кислорода на стороне анода создают агрессивную окислительную среду. Следовательно, биполярная пластина и газодиффузионный слой электролизера PEM должны обладать коррозионно-стойкими свойствами. Можно использовать такие материалы, как графит, нержавеющая сталь и титан, каждый со своими преимуществами и недостатками, но титан обладает лучшими комплексными свойствами.
Даже в кислых условиях и при высоком анодном потенциале титан является наименее коррозионным материалом и относительно легко образует различные типы пористых сред. Таким образом, титановая сетка/фетр/пена/спекшийся порошок могут использоваться в качестве GDL анода PEMWE.
Если взять титановый войлок в качестве примера, его производственный процесс включает в себя выбор высококачественного губчатого титана, настройку процесса производства кристаллов титана в соответствии с требованиями к содержанию металла в титановом войлоке, ковку их в требуемую форму, механическую обработку титановой пластины в титановые волокна, укладку титановые волокна и высокотемпературное спекание для производства пористого титанового войлока.
