최소 두께티타늄 섬유 펠트는 0.25mm이고, 기공률은 50-70%이며, 기액 물질 전달에 더 유리한 구조입니다. 전도성을 유지하기 위해서는 표면에 백금과 이리듐을 도금해야 합니다. 귀금속의 양이 많고 가격이 비싼 등의 문제가 있습니다. 코팅 안정성 저하, 음극 촉매층 박리 등의 문제가 있다.
(1) 티타늄 소결 펠트를 연료전지 가스확산층으로 사용하는 경우 탄소섬유가 쉽게 부식된다.
(2) 티타늄 소결 펠트 코팅 방법에는 코팅 베이킹 방법과 펄스 전기 도금이 포함됩니다.
1. 티타늄 펠트 양극 가스 확산층
소결 티타늄 펠트는 백금 촉매 증착을 위한 기판으로 사용됩니다. 사용된 샘플은 원형이며 직경 30mm, 두께 1mm이며 기공률이 70% 이상입니다. 구체적인 처리 단계는 다음과 같습니다.
(1) 탈산막: 티타늄 펠트는 실온에서 pH가 0.5인 질산과 불산을 기반으로 한 전해 산세 용액에 들어 있습니다. 그런 다음 2.5V의 전압을 펠트에 적용하여 티타늄/이산화티타늄 표면을 양극 용해시킵니다. 백금 기반 상대 전극으로 도금된 티타늄 확장 메쉬가 이 목적을 위한 준비 단계로 사용되었습니다.
(2) 아르곤 세정: 탈이온수로 세정한 후, 티타늄 가공물 표면을 아르곤 플라즈마 처리하여 티타늄 표면에 남아 있는 오염 물질을 제거했습니다.
(3) 도금: 지속적인 플라즈마 물리적 세척 공정과 탈이온수로 추가 세척을 거친 후 티타늄 섬유를 즉시 아르곤 분위기에서 백금으로 전기화학적으로 도금했습니다. 전기 도금 공정 동안 티타늄 전극은 연결된 두 개의 상대 전극 사이에 배치되었습니다. 이어서, 촉매의 전기화학적 활성을 증가시켜 마이크로 및 나노 크기의 백금 입자를 표면에 증착시키기 위해 전기도금 모드를 -3의 음극 전압에서 상대 전극의 펄스 전기도금으로 전환하였다. 0 V 프로세스를 중단하지 않고. 온 타임은 10ms, 오프 타임은 56.7ms로 설정되어 듀티 사이클은 15%가 되었습니다. 전기도금 공정의 두 번째 부분은 추가로 10분 동안 수행되었습니다.
(4) MEA 조립: 전극을 0.5 ml Nafion® 양성자 전도성 이오노머 용액(에탄올 중 5 중량%)으로 함침시킨 후 백금으로 도금했습니다. 용액은 에어 브러싱으로 적용되었으며 티타늄 기반 전극은 가열된 샘플 홀더에 연결되었습니다. 전극 표면에서 에탄올의 증발을 촉진하기 위해 공기 온도를 60도로 설정합니다.
(5)와 양극판은 20개 그룹의 스택을 형성합니다.
2. 티타늄 펠트에 백금 코팅
아래 현미경 사진은 백금 코팅이 된 소결 티타늄 섬유를 보여줍니다. 펠트 외부에 위치한 섬유는 전체 코팅을 보호합니다. 이는 갈바니 전지 내의 전기장 분포로 설명할 수 있는 효과입니다(작동 전극은 두 상대 전극 사이에 평행하게 위치함). 코팅은 백금 나노입자의 장기간 안정적인 접착을 허용하기에 충분합니다.
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니콜
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