PEM 물 전기분해가 대규모 녹색 수소 생산을 위한 핵심 기술로 자리잡으면서-구조 재료의 내구성이 장기적인 시스템 성능을 위한 결정적인 요소로 대두되었습니다.- 고전압, 산성 매질 및 강력한 산화 조건에서 작동하는 PEM 전해조는 양극판 및 다공성 수송층과 같은 구성 요소에 탁월한 요구 사항을 제시합니다. 이러한 맥락에서 티타늄 합금은 중요하고 신뢰할 수 있는 재료 선택임이 입증되었습니다.
가혹한 전기화학적 환경에서 뛰어난 내식성
티타늄 합금은 산화 조건에 노출되면 자연적으로 표면에 조밀하고 화학적으로 안정적인 산화물 층을 형성합니다. 이 패시브 필름은 부식성 전해질로부터 모재 금속을 효과적으로 분리하여 산성 및 높은 전위 가능성이 있는 환경에서-장기적인 저항을 보장합니다. 표면이 국부적으로 손상되더라도 산화막은 빠르게 재생되어 장시간 작동 주기 동안 안정적인 보호를 유지합니다. 이러한 자체-보호 동작은 티타늄이 PEM 전해조에서 많은 대체 금속 재료보다 성능이 뛰어난 주요 이유입니다.
압력 하에서의 기계적 강도 및 기능적 안정성
PEM 전해조 스택은 일반적으로 수 메가파스칼의 내부 압력에서 작동하므로 균일한 가스 분배 및 전류 흐름을 가능하게 하면서 치수 안정성을 유지하려면 양극판이 필요합니다. 티타늄 합금은 높은 비강도와 낮은 밀도를 결합하여 구조적 무결성을 손상시키지 않으면서 소형, 경량 시스템 설계를 지원합니다. 전기적 특성은 또한 낮은 접촉 저항에 기여하여 전반적인 전해조 효율성을 향상시키는 데 도움이 됩니다.
고순도-티타늄은 양성자 교환막을 저하시키거나 귀금속 촉매를 오염시킬 수 있는 금속 이온의 방출을 최소화합니다. 이러한 순도는 전기화학적 성능을 보존하고 스택 수명을 연장하는 데 중요한 역할을 하며, 특히 지속적이고 장기간 작동하도록 설계된 시스템에서{2}}더욱 중요합니다.
최근 중국의 대규모{0}}그린 수소 프로젝트에서는 PEM 전해조에 국내 개발 티타늄 소재를 성공적으로 적용하여 상업적 배포 준비가 되었음을 확인했습니다. 티타늄 구성 요소는 스택 내에 숨겨져 있는 경우가 많지만{2}}안정적인 운영을 지원하고 투자 가치를 보호하며 PEM-기반 녹색 수소 생산의 확장 가능한 미래를 지원하는 근본적인 보호 장치 역할을 합니다.
