연료 전지 바이폴라 플레이트 재료 및 준비

연료 전지깨끗하고 효율적인 발전을 제공하는 유망한 대안 에너지 원으로 떠오르고 있습니다. a의 중요한 구성 요소연료 전지입니다바이폴라 플레이트, 이는 세포의 전반적인 성능과 내구성에 중요한 역할을합니다. 이 기사에서는 사용 된 자료를 탐색 할 것입니다.양극판그리고 관련된 준비 방법.

양극판인접한 연료 전지 유닛 사이의 전도성 인터페이스로서 반응물 가스의 흐름과 전류 수집을 용이하게한다. 가볍고 비용 효율적이면서 우수한 전기 전도도, 높은 부식성 및 기계적 안정성을 나타내야합니다.

다양한 재료가 고려되었습니다양극판금속, 폴리머 및 복합재를 포함한. 금속 중에는 티타늄, 스테인레스 스틸 및 흑연이 유망한 특성을 보여주었습니다. 티타늄은 높은 부식성, 우수한 기계적 강도 및 낮은 전기 저항성을 나타냅니다. 스테인레스 스틸은 우수한 기계적 안정성과 전기 전도성을 제공하는 반면, 흑연은 높은 전기 전도도와 낮은 무게를 제공합니다. 이러한 재료는 특정 특성을 향상시키기 위해 개별적으로 또는 복합재로 사용될 수 있습니다.

준비양극판몇 가지 주요 단계가 포함됩니다. 먼저, 선택된 재료는 원하는 모양과 치수로 처리된다. 이것은 스탬핑, 밀링 또는 레이저 절단과 같은 다양한 기술을 통해 달성 될 수 있습니다. 목표는 잘 정의 된 유량 채널과 균일 한 두께가있는 플레이트를 만드는 것입니다.

바이폴라 플레이트의 전기 전도도를 향상시키기 위해 표면 처리가 종종 사용됩니다. 일반적인 방법 중 하나는 전도성 코팅의 적용입니다. 일반적으로 탄소 또는 금속 입자에 기초한 이들 코팅은 분무, 페인팅 또는 전기 도금과 같은 기술을 사용하여 플레이트 표면에 증착된다. 코팅은 접촉 저항을 줄이고 연료 전지의 전반적인 성능을 향상시키는 데 도움이됩니다.

부식 저항은 양극 판 준비 중에 다루어진 또 다른 중요한 측면입니다. 플레이트는 종종 고온 및 부식성 환경을 포함하여 가혹한 작동 조건이 적용됩니다. 이를 완화하기 위해 보호 코팅 또는 표면 변형이 적용됩니다. 예를 들어, 티타늄 플레이트는 얇은 티타늄 질화 티타늄 또는 카바이드로 코팅 될 수 있으며, 이는 전기 전도성을 손상시키지 않고 강화 된 내식성을 제공합니다.

경우에 따라 복합 재료는 바이폴라 플레이트의 특성을 최적화하는 데 사용됩니다. 탄소 나노 튜브 또는 흑연과 같은 전도성 필러로 강화 된 중합체 기반 복합재는 개선 된 전기 전도성 및 부식 저항을 제공합니다. 이러한 복합재는 압축 성형, 사출 성형 또는 핫 프레스와 같은 기술을 통해 제작 될 수 있습니다. 구성 및 처리 매개 변수를 신중하게 선택함으로써, 생성 된 복합 바이폴라 플레이트는 우수한 성능 특성을 나타낼 수있다.

또 다른 연구 영역은 양극 판을위한 대체 재료의 개발에 중점을 둡니다. 예를 들어, 폴리 페닐 렌 설파이드 (PPS) 또는 폴리 벤지 미다 졸 (PBI)으로 만든 것과 같은 중합체 기반 플레이트는 높은 화학 저항성, 낮은 체중 및 제조 용이성과 같은 이점을 제공합니다. 그러나 광범위한 상업적 채택을 달성하기 위해서는 전기 전도성 및 기계적 안정성과 같은 문제를 해결해야합니다.

결론적으로연료 전지 바이폴라 플레이트연료 전지의 효율과 내구성에 크게 영향을 미치는 필수 구성 요소입니다. 재료 및 준비 방법의 선택은 이러한 플레이트의 성능 특성을 결정하는 데 중요한 역할을합니다. 재료 과학 및 제조 기술의 발전은 개선 된 바이폴라 플레이트 재료의 개발을 계속 주도하여보다 효율적이고 비용 효율적인 연료 전지 기술을 초래합니다.