1. PEM 전기분해 수소 생산에서 저항률이 중요한 매개변수인 이유는 무엇입니까?
PEM 전기분해 수소 생산 과정에서 백금 코팅 티타늄 펠트는 양극 확산층 재료로 사용되며 저항률은 감지 및 제어가 필요한 핵심 매개변수입니다. 주요 이유는 다음과 같습니다.
전기분해 효율에 영향을 미침
백금 코팅 티타늄 펠트의 저항률이 너무 높으면 전해조의 내부 저항이 증가하고 전기분해 효율이 감소하며 추가 에너지 손실이 발생합니다. 따라서 백금 코팅 티타늄 펠트의 저항률을 낮은 수준으로 제어하여 전기분해 효율을 향상시킬 필요가 있습니다.
01
전기분해 전압에 영향을 미침
전해조의 작동 전압은 내부 저항에 비례합니다. 백금 코팅 티타늄 펠트의 저항이 지나치게 높으면 더 높은 전기분해 전압이 필요하고 시스템 에너지 소비가 증가합니다.
02
전극 반응 역학에 영향을 미침
양극 확산층으로서 백금 코팅 티타늄 펠트의 저항률은 전자 전달, 가스 확산 등과 같은 전극 반응의 운동 과정에 영향을 미치므로 전기 분해 반응 속도에 영향을 미칩니다.
03
코팅 품질 평가
백금 코팅 티타늄 펠트의 저항성을 테스트하면 코팅의 균일성과 무결성을 간접적으로 평가할 수 있습니다. 비정상적인 저항률은 도금에 결함이 있거나 고르지 않음을 의미할 수 있습니다.
04
요약하면, 백금 코팅 티타늄 펠트의 저항률을 감지하고 제어하는 것은 PEM 전해수소 생산 효율을 최적화하고 시스템 에너지 소비를 줄이며 양극 확산층의 성능을 보장하는 데 도움이 됩니다.
2. 백금 도금 전후 저항률 저하 변화와 관련된 요인은 무엇입니까?
백금의 높은 전도성
백금은 티타늄보다 훨씬 높은 전기 전도성을 지닌 매우 높은 귀금속입니다. 티타늄 펠트 표면에 백금을 도금한 후 백금층의 존재로 인해 전체적인 전자 전도성이 크게 향상되어 저항률이 감소합니다.
코팅 두께
백금 코팅이 두꺼울수록 전도성 경로가 더 부드러워지고 저항률이 낮아집니다.
코팅 균일성
코팅은 균일성이 좋으며 연속적인 전도성 네트워크를 형성하여 고저항 영역의 존재를 방지하여 전체 저항률을 낮출 수 있습니다. 반대로 코팅이 고르지 않으면 저항력이 증가합니다.
기판 표면 상태
티타늄 펠트 기판의 표면 거칠기와 결함은 코팅의 접착력과 균일성에 영향을 미쳐 최종 저항력에 영향을 미칩니다. 표면 준비의 품질은 중요한 요소입니다.
코팅 공정 매개변수
용액 농도, 전류 밀도 및 온도와 같은 코팅 공정 매개변수를 최적화하면 이상적인 코팅 품질을 얻고 저항률을 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다.
일반적으로 백금 코팅 티타늄 펠트의 저항률 감소는 주로 백금의 높은 전도성에 기인하며 코팅 두께, 균일성, 매트릭스 상태 및 공정 매개 변수와 같은 많은 요소와 밀접한 관련이 있습니다.
3. 백금 도금 두께와 저항률 저하 값의 관계
1. 백금 코팅 티타늄 펠트의 코팅 두께와 저항률 감소 값 사이에는 명확한 상관 관계가 있습니다. 일반적으로 코팅이 두꺼울수록 저항률 저하가 커집니다.
2. 연구에 따르면 백금 도금층 두께가 1μm 증가할 때마다 백금 도금 티타늄 펠트의 저항률이 약 10% 감소할 수 있는 것으로 나타났습니다. 이는 코팅이 두꺼울수록 더 연속적이고 완전한 전도성 네트워크를 형성하여 전자에 대한 더 부드러운 전도 경로를 제공하여 전체 저항을 줄일 수 있기 때문입니다.
3. 그러나 코팅 두께의 증가는 공정 방법, 재료 소비 및 저항 요구 사항과 같은 일부 제한 요소의 영향을 받습니다. 따라서 실제 생산에서는 이상적인 저항 수준을 얻기 위해 다양한 요소를 고려하고 합리적인 코팅 두께를 선택해야 합니다.
4. 코팅의 두께 외에도 코팅의 균일성, 기판의 표면 상태, 도금 용액의 농도, 전류 밀도 및 기타 공정 매개변수도 백금 코팅 티타늄 펠트의 저항률에 영향을 미칩니다. . 모든 영향 요인을 종합적으로 고려해야만 저항률을 최대한 줄이고 양극 확산층으로서의 백금 코팅 티타늄 펠트의 성능을 향상시킬 수 있습니다.
4. 당사의 제품 데이터
샘플 1: 절단 섬유 티타늄 펠트(다공성 60%~70%, 크기 0.4*30*30mm), 백금 코팅 두께 0.3 마이크론, 다음과 같은 특징:
백금 도금 전 저항값: 0.28 ohm·cm(Ω·cm)
백금 도금 후 저항값: 0.24 ohm·cm(Ω·cm)
결론적으로:
저항률 강하 값=(도금 전 평균 저항률 - 도금 후 평균 저항률) / 도금 전 평균 저항률
저항률 강하 값 {{0}} (0.28-0.24)/0.28 =14.3%
백금도금 전후로 저항률이 14.3% 감소했습니다.
샘플 2, 인발 섬유 티타늄 펠트(다공성 60%~70%, 크기 0.4*40*40mm), 백금 코팅 두께 0.5 마이크론, 다음과 같은 특징:
저항력 테스트 결과는 다음과 같습니다.
백금 도금 전 저항률:
|
프로젝트: 인발 티타늄 섬유 펠트 Thk{{0}}.4mm*L40mm*W40mm (번호: BARE TI-1-1), 다공성: 60%~70%, 평균 저항 테스트 결과: 0.464ohm ·cm(Ω·cm) |
||||||||
|
얇은 웨이퍼 저항률(두께 4mm 이하) |
||||||||
|
샘플 식별 |
범위(A) |
전류(mA) |
프로브 간 평균 거리(mm) |
직경(mm) |
직경 보정 계수 |
두께(mm) |
두께 보정 계수 |
프로브 간격 보정 계수 |
|
1 |
0.1 |
17.76 |
1 |
40 |
4.441 |
0.4 |
0.9997 |
1 |
|
테스트 데이터 |
||||||||
|
포인트들 |
X(mm) |
Y(mm) |
순방향 전압(μV) |
역전압(μV) |
저항률 mΩ.cm |
전도도(s/cm) |
날짜 |
시간 |
|
1 |
0 |
0 |
39 |
48 |
0.44 |
2273 |
2024/6/12 |
9:04:15 |
|
2 |
0 |
-10 |
38 |
48 |
0.43 |
2326 |
2024/6/12 |
9:05:14 |
|
3 |
-10 |
0 |
36 |
45 |
0.41 |
2439 |
2024/6/12 |
9:06:52 |
|
4 |
0 |
10 |
41 |
51 |
0.46 |
2174 |
2024/6/12 |
9:07:22 |
|
5 |
10 |
0 |
47 |
57 |
0.52 |
1923 |
2024/6/12 |
9:08:25 |
|
6 |
0 |
-14 |
45 |
56 |
0.51 |
1961 |
2024/6/12 |
9:09:11 |
|
7 |
-14 |
0 |
49 |
59 |
0.54 |
1852 |
2024/6/12 |
9:09:48 |
|
8 |
-14 |
0 |
43 |
53 |
0.48 |
2083 |
2024/6/12 |
9:10:06 |
|
9 |
0 |
14 |
40 |
50 |
0.45 |
2222 |
2024/6/12 |
9:10:38 |
|
10 |
14 |
0 |
42 |
52 |
0.47 |
2128 |
2024/6/12 |
9:11:10 |
|
11 |
10 |
10 |
36 |
46 |
0.41 |
2439 |
2024/6/12 |
9:11:41 |
|
12 |
10 |
10 |
47 |
57 |
0.52 |
1923 |
2024/6/12 |
9:12:01 |
|
13 |
10 |
10 |
38 |
49 |
0.44 |
2273 |
2024/6/12 |
9:12:23 |
|
14 |
10 |
10 |
36 |
46 |
0.41 |
2439 |
2024/6/12 |
9:13:04 |
|
데이터 분석(비저항) |
||||||||
|
최고 |
최저한의 |
평균 |
최대 변화율 |
방사형 불균일 |
평균 백분율 변화 |
|||
|
0.54 |
0.41 |
0.464 |
31.71% |
27.37% |
||||
백금 도금 전 저항:
|
얇은 시트 저항기 |
||||||||
|
샘플 식별 |
범위(A) |
전류(mA) |
프로브 간 평균 거리(mm) |
직경(mm) |
직경 보정 계수 |
두께(mm) |
두께 보정 계수 |
프로브 간격 보정 계수 |
|
1 |
0.1 |
44.4 |
1 |
40 |
||||
|
테스트 데이터 |
||||||||
|
포인트들 |
X(밀리미터) |
Y(밀리미터) |
순방향 전압(μV) |
역전압(μV) |
제곱 저항 mΩ/□ |
전도도(s/cm) |
날짜 |
시간 |
|
1 |
0 |
0 |
115 |
126 |
12.1 |
2024/6/12 |
9:15:57 |
|
|
2 |
0 |
10 |
109 |
121 |
11.5 |
2024/6/12 |
9:17:25 |
|
|
3 |
-10 |
0 |
81 |
93 |
8.7 |
2024/6/12 |
9:18:30 |
|
|
4 |
0 |
-10 |
94 |
106 |
10 |
2024/6/12 |
9:18:56 |
|
|
5 |
10 |
0 |
129 |
141 |
13.5 |
2024/6/12 |
9:19:55 |
|
|
6 |
14 |
0 |
136 |
149 |
14.3 |
2024/6/12 |
9:20:52 |
|
|
7 |
0 |
14 |
107 |
120 |
11.4 |
2024/6/12 |
9:21:24 |
|
|
8 |
-14 |
0 |
114 |
126 |
12 |
2024/6/12 |
9:21:58 |
|
|
9 |
0 |
-14 |
108 |
120 |
11.4 |
2024/6/12 |
9:22:27 |
|
|
10 |
10 |
10 |
114 |
126 |
12 |
2024/6/12 |
9:23:09 |
|
|
11 |
10 |
10 |
123 |
135 |
12.9 |
2024/6/12 |
9:23:32 |
|
|
12 |
10 |
10 |
94 |
107 |
10.1 |
2024/6/12 |
9:24:13 |
|
|
13 |
10 |
10 |
93 |
106 |
10 |
2024/6/12 |
9:24:32 |
|
|
데이터 분석(시트 저항) |
||||||||
|
최고 |
최저한의 |
평균 |
최대 변화율 |
방사형 불균일 |
평균 변화율 |
|||
|
14.3 |
8.7 |
11.52 |
64.37% |
48.70% |
||||
백금 도금 후 저항률:
|
프로젝트: 인발 티타늄 섬유 펠트 Thk0.4mm*L40mm*W40mm (번호: TI-PT-1-1), 다공성: 60%~70% 플래티넘 도금 두께: 0.5μm 비저항 테스트 결과: 0.302 ohm·cm(Ω·cm) |
||||||||
|
얇은 웨이퍼 저항률(두께 4mm 이하) |
||||||||
|
샘플 식별 |
범위(A) |
전류(mA) |
프로브 간 평균 거리(mm) |
직경(mm) |
직경 보정 계수 |
두께(mm) |
두께 보정 계수 |
프로브 간격 보정 계수 |
|
1 |
0.1 |
17.76 |
1 |
40 |
4.441 |
0.4 |
0.9997 |
1 |
|
테스트 데이터 |
||||||||
|
포인트들 |
X(밀리미터) |
Y(밀리미터) |
순방향 전압(μV) |
역전압(μV) |
저항률 mΩ.cm |
전도도(s/cm) |
날짜 |
시간 |
|
1 |
0 |
0 |
19 |
36 |
0.28 |
3571 |
2024/6/12 |
10:17:21 |
|
2 |
0 |
10 |
23 |
40 |
0.32 |
3125 |
2024/6/12 |
10:18:06 |
|
3 |
-10 |
0 |
20 |
37 |
0.29 |
3448 |
2024/6/12 |
10:18:31 |
|
4 |
0 |
-10 |
14 |
32 |
0.23 |
4348 |
2024/6/12 |
10:18:53 |
|
5 |
10 |
0 |
29 |
46 |
0.38 |
2632 |
2024/6/12 |
10:19:37 |
|
6 |
14 |
0 |
25 |
43 |
0.34 |
2941 |
2024/6/12 |
10:20:08 |
|
7 |
0 |
14 |
22 |
40 |
0.31 |
3226 |
2024/6/12 |
10:20:29 |
|
8 |
-14 |
0 |
16 |
33 |
0.25 |
4000 |
2024/6/12 |
10:20:56 |
|
9 |
0 |
-14 |
18 |
35 |
0.27 |
3704 |
2024/6/12 |
10:21:26 |
|
10 |
10 |
10 |
24 |
41 |
0.33 |
3030 |
2024/6/12 |
10:21:44 |
|
11 |
10 |
10 |
25 |
42 |
0.34 |
2941 |
2024/6/12 |
10:21:58 |
|
12 |
10 |
10 |
19 |
36 |
0.28 |
3571 |
2024/6/12 |
10:22:12 |
|
13 |
10 |
10 |
21 |
38 |
0.3 |
3333 |
2024/6/12 |
10:22:27 |
|
데이터 분석(비저항) |
||||||||
|
최고 |
최저한의 |
평균 |
최대 변화율 |
방사형 불균일 |
평균 변화율 |
|||
|
0.38 |
0.23 |
0.302 |
65.22% |
49.18% |
||||
백금 도금 후 저항:
|
얇은 시트 저항기 |
||||||||
|
샘플 식별 |
범위(A) |
전류(mA) |
프로브 간 평균 거리(mm) |
직경(mm) |
직경 보정 계수 |
두께(mm) |
두께 보정 계수 |
프로브 간격 보정 계수 |
|
1 |
0.1 |
44.4 |
1 |
40 |
||||
|
테스트 데이터 |
||||||||
|
포인트들 |
X(mm) |
Y(밀리미터) |
순방향 전압(μV) |
역전압(μV) |
제곱 저항 mΩ/□ |
전도도(s/cm) |
날짜 |
시간 |
|
1 |
0 |
0 |
65 |
83 |
7.4 |
2024/6/12 |
10:38:41 |
|
|
2 |
0 |
10 |
67 |
85 |
7.6 |
2024/6/12 |
10:39:12 |
|
|
3 |
-10 |
0 |
67 |
84 |
7.6 |
2024/6/12 |
10:39:32 |
|
|
4 |
0 |
-10 |
60 |
77 |
6.9 |
2024/6/12 |
10:39:57 |
|
|
5 |
10 |
0 |
81 |
98 |
9 |
2024/6/12 |
10:40:31 |
|
|
6 |
14 |
0 |
70 |
88 |
7.9 |
2024/6/12 |
10:41:12 |
|
|
7 |
0 |
14 |
64 |
82 |
7.3 |
2024/6/12 |
10:41:34 |
|
|
8 |
-14 |
0 |
54 |
71 |
6.3 |
2024/6/12 |
10:42:15 |
|
|
9 |
0 |
-14 |
65 |
83 |
7.4 |
2024/6/12 |
10:42:38 |
|
|
10 |
10 |
10 |
74 |
92 |
8.3 |
2024/6/12 |
10:42:57 |
|
|
11 |
10 |
10 |
72 |
89 |
8.1 |
2024/6/12 |
10:43:12 |
|
|
12 |
10 |
10 |
60 |
77 |
6.9 |
2024/6/12 |
10:43:28 |
|
|
13 |
10 |
10 |
63 |
80 |
7.2 |
2024/6/12 |
10:43:41 |
|
|
데이터 분석(시트 저항) |
||||||||
|
최고 |
최저한의 |
평균 |
최대 변화율 |
방사형 불균일 |
평균 변화율 |
|||
|
9 |
6.3 |
7.53 |
42.86% |
35.29% |
||||
결론적으로:
저항률 감소 값=(도금 전 평균 저항률 - 도금 후 평균 저항률) / 도금 전 평균 저항률
저항률 강하 값 {{0}} (0.464-0.302)/0.464=34.9%
백금도금 전후로 저항률이 34.9% 감소했습니다.
또한 동일한 조건에서 다른 두 그룹도 테스트했습니다.
|
데이터 분석(시트 저항) |
|||||
|
최고 |
최저한의 |
평균 |
최대 변화율 |
방사형 불균일성 |
평균 변화율 |
|
0.56 |
0.36 |
0.432 |
55.56% |
43.48% |
|
샘플: 백금 도금이 아닌 BARE TI-1-2
|
데이터 분석(시트 저항) |
|||||
|
최고 |
최저한의 |
평균 |
최대 변화율 |
방사형 불균일 |
평균 변화율 |
|
0.41 |
0.23 |
0.304 |
78.26% |
56.25% |
|
샘플: TI-PT-1-2 백금 도금 0.5μm
결론: 백금도금 전후에 비저항이 29.6% 감소하였다.
|
데이터 분석(시트 저항) |
|||||
|
최고 |
최저한의 |
평균 |
최대 변화율 |
방사형 불균일 |
평균 변화율 |
|
0.52 |
0.35 |
0.434 |
48.57% |
39.08% |
|
샘플: 백금 도금되지 않은 BARE TI-1-3
|
데이터 분석(시트 저항) |
|||||
|
최고 |
최저한의 |
평균 |
최대 변화율 |
방사형 불균일 |
평균 변화율 |
|
0.38 |
0.24 |
0.303 |
58.33% |
45.16% |
|
샘플: TI-PT-1-3 백금 도금 0.5μm
결론: 백금도금 전후에 비저항은 30.2% 감소하였다.
우리의 전기 도금 공정 조건을 사용하여 처리된 백금 코팅 티타늄 펠트의 저항은 10% 감소하고 백금 도금 두께는 0.2~0.3μm만 증가하면 됩니다. 앞으로도 우리는 다양한 조건에서 테스트 결과를 계속 업데이트하고, 가장 전문적인 기술 지원을 제공하며, 각계각층의 고객의 연구 개발 작업에 협력할 것입니다.
우리는 전기도금 공정을 개선하고 보다 포괄적인 테스트 데이터를 사용하여 고객에게 보다 전문적인 제안을 제공하기 위해 최선을 다하고 있습니다. 여러분과 함께 미래 에너지를 탐험할 수 있기를 기대합니다!
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