L'ús de plaques de titani poroses recobertes de platí o feltres de titani com a capes de difusió de gas (GDL) es deu principalment a les condicions exigents dels sistemes electroquímics com ara les piles de combustible PEM, els electrolitzadors d'aigua PEM i altres dispositius electroquímics d'hidrogen/oxigen.
Els principals avantatges d'utilitzar plaques de titani poroses recobertes de platí o feltre de titani per a capes de difusió de gas són els següents:
1. Resistència a la corrosió superior
- El titani és molt resistent a la corrosió en entorns àcids i oxidants, a diferència dels GDL de carboni convencionals que es degraden o s'oxiden amb un potencial elevat.
- Això fa que sigui adequat per al funcionament a llarg termini en condicions dures, especialment al costat de l'ànode dels electrolitzadors PEM.
2. Estructura porosa estable
- Les plaques o feltres porosos de titani proporcionen una xarxa de porus interconnectada mecànicament resistent.
- Aquesta estructura permet una difusió uniforme del gas, l'eliminació eficient de les bombolles d'aigua líquida i de gas i manté la integritat fins i tot amb diferencials de pressió elevats.
3. Paper del recobriment de platí
- Millora de la conductivitat: el titani nu forma una capa d'òxid passiu (TiO₂), que augmenta la resistència interfacial. Un prim recobriment de platí minimitza la resistència de contacte.
- Activitat catalítica: el platí funciona com a electrocatalitzador, millorant l'evolució d'hidrogen (HER), l'evolució d'oxigen (OER) i les reaccions de reducció d'oxigen (ORR).
- Durabilitat: la capa de platí protegeix el substrat de titani i garanteix un rendiment electroquímic estable al llarg del temps.
4. Processabilitat i integració
- Els materials de titani porós es poden tallar, soldar o muntar en unitats més grans, cosa que els fa flexibles per a diferents dissenys de pila.
- La seva robustesa permet una integració fiable tant a les piles de piles de combustible com a les d'electrolitzadors.
