1) 使用チタン焼結フェルト燃料電池のガス拡散層として、炭素繊維は腐食しやすいです。

(2) チタン焼結フェルトコーティングを含むコーティング方法 - 焼き付け方法、パルスメッキ。

チタン繊維マットの最小厚さは0.25mm、細孔ギャップ率は50-70パーセントで、構造は気液物質移動をより助長します。その導電性を維持するために、表面はプラチナとイリジウムでメッキする必要があります。大量の貴金属と高価格の問題があります。コーティングの安定性が悪く、陽極コーティングが剥がれるなどの問題がありました。

1. チタンフェルト製アノードガス拡散層

焼結チタンフェルトは、Pt 触媒堆積の基板として使用されました。使用したサンプルは円形で、直径 30mm、厚さ 1mm で、気孔率は 70% を超えています。具体的な処理手順は次のとおりです。

（１）脱酸素膜：チタンフェルトは、室温でｐＨ｛｛１｝｝．次に、2.5V の電圧がフェルトに印加され、Ti/Tio 2 表面の陽極溶解が引き起こされます。 Wieland Edelmetalle のプラチナでメッキされた対向電極に基づくチタン拡張ネットが、この目的の準備ステップに使用されています。

(2) アルゴン洗浄: 純水ですすいだ後、チタン製ワークピースの表面をアルゴン中でプラズマ処理して、チタン表面に残っている汚染物質を除去します。プラズマ反応器は、ＰＩＮＫＴｈｅｒｍｏｓｙｓｔｅｍｅＧｍｂＨ（ドイツ）からのＰＩＮＫＶ｛{１}｝Ｇを使用して操作され、パラメータは１００ｍｌｍｉｎ{{３}}のアルゴン流量に設定され、６０Ｐａの空気圧で３０分間処理された。、マイクロ波の電力は 400 W でした。

(3) コーティング: プラズマ物理洗浄プロセスを連続的に実行し、さらに脱イオン水ですすいだ。チタン繊維は、アルゴン下で電気化学的方法によって直ちにプラチナでメッキされた。ＨＣＨに基づいて、ＷｉｅｌａｎｄＥｄｅｌｍｅｔａｌｌｅからの市販のめっき浴タイプＧａｌｖａｔｒｏｎＰｌａｔｉｎｂａｄが使用されてきた。浴パラメーターは、pH 8、温度 50 度に設定されました。めっきプロセスは、一定のカソード電圧、-3.2V で 10 分間、対向電極 (Wieland Edelmetalle のチタン/プラチナ) で実行されました。この電気めっきプロセス中、チタン電極は、接続された 2 つの対向電極の間に電気的に配置されます。続いて、触媒の電気化学的活性を高めてマイクロメートルおよびナノスケールの白金粒子を表面領域に堆積させるために、めっきモードを-3.0 Vのカソード電圧で対極のパルスめっきに切り替えました。プロセスを中断することなく。オン時間は 10 ミリ秒に設定され、オフ時間は 56.7 ミリ秒に設定されているため、デューティサイクルは 15% サイクルです。メッキプロセスの 2 番目の部分は、さらに 10 分間続きます。

(4) MEA アセンブリ: 電極は、0.5 mL Nafion® プロトン伝導性アイオノマー溶液 (エタノール中 5 重量パーセント) で含浸され、続いて白金化されています。溶液は、チタンベースの電極が加熱されたサンプルホルダーに取り付けられている間に、鋳物にエアブラシによって適用されています。電極表面からのエタノールの蒸発を促進するために温度を60度に設定した。

(5)バイポーラプレートを積み重ねて、20グループを形成します。

2. チタンフェルトにプラチナコーティング

下の顕微鏡写真は、プラチナコーティングを施した焼結チタンファイバーを示しています。足の外側にある繊維がコーティング全体を保護します。この効果は、ガルバニ電池内の電場の分布によって説明できます (作用電極は 2 つの逆電極の間にあり、2 つの逆電極と平行に配置されます)。コーティングは、白金ナノ粒子の安定した長期接着に十分です。以下は、パルス電気めっきプロセスによってチタンでコーティングされたファイバーに堆積したプラチナ粒子の顕微鏡写真です。

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3. チタンファイバーマットの適用事例紹介

(1) チタン繊維フェルトコーティングの準備:

IrO2 と RuO2 のハイブリッド MMO コーティングは、エッチング、焙焼、および濃塩酸による還元の方法によって、チタン繊維マットの表面に作成されました。

{{0}}.25mm の厚さのチタン繊維マットを 35% HCL で 53 度で 5 分間加熱して、酸化物層を完全に除去し、繊維表面の粗さを改善しました。次いで、超音波洗浄により、マットを脱イオン水および無水エタノール中に5-10分間置いた。 0.03mol/L クロロイリジウム酸、RuC1 3、TaCU Kunhe 溶液の合計濃度を調製し、貴金属の負荷量 1mg/cm2 から被覆量を算出しました。コーティングは5-7回適用されました。各コーティングの後、マッフル炉内で溶液を４５５℃で１０分間Ｎでか焼した。 30分間ローストします。

(2)形態解析

塩酸腐食後のチタン繊維の表面にはマイクロメートルの溝と穴があり、繊維とコーティングの組み合わせにより多くのポイントを提供し、コーティングの安定性を向上させます。コーティング中のRu含有量の増加に伴い、コーティングの粒子長は徐々に増加します。

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