از آنجا که الکترولیز آب PEM به یک فناوری اصلی برای تولید-هیدروژن سبز در مقیاس بزرگ تبدیل میشود، دوام مواد ساختاری آن بهعنوان عاملی تعیینکننده برای عملکرد بلندمدت- سیستم ظاهر شده است. الکترولیزهای PEM که تحت شرایط ولتاژ بالا، محیط اسیدی و شرایط شدید اکسید کننده کار می کنند، نیازهای استثنایی را برای قطعاتی مانند صفحات دوقطبی و لایه های حمل و نقل متخلخل ایجاد می کنند. در این زمینه، آلیاژهای تیتانیوم به عنوان یک انتخاب ماده حیاتی و قابل اعتماد ثابت شده اند.
مقاومت در برابر خوردگی برجسته در محیط های سخت الکتروشیمیایی
آلیاژهای تیتانیوم به طور طبیعی یک لایه اکسید متراکم و پایدار از نظر شیمیایی بر روی سطح زمانی که در معرض شرایط اکسیداسیون قرار می گیرند تشکیل می دهند. این لایه غیرفعال به طور موثر فلز پایه را از الکترولیتهای خورنده جدا میکند و از مقاومت طولانیمدت در محیطهای اسیدی و{2} با پتانسیل بالا اطمینان میدهد. حتی اگر سطح به صورت موضعی آسیب دیده باشد، لایه اکسید می تواند به سرعت بازسازی شود و حفاظت پایدار را در طول چرخه های عملیاتی طولانی حفظ کند. این رفتار محافظت از خود یکی از دلایل اصلی عملکرد بهتر تیتانیوم از بسیاری از مواد فلزی جایگزین در الکترولیزهای PEM است.

استحکام مکانیکی و پایداری عملکردی تحت فشار
پشته های الکترولایزر PEM معمولاً تحت فشارهای داخلی چندین مگا پاسکال عمل می کنند و به صفحات دوقطبی برای حفظ ثبات ابعادی نیاز دارند و در عین حال توزیع گاز و جریان جریان را یکنواخت می کنند. آلیاژهای تیتانیوم استحکام ویژه بالا را با چگالی کم ترکیب میکنند و از طراحیهای فشرده و سبک وزن بدون به خطر انداختن یکپارچگی ساختاری پشتیبانی میکنند. خواص الکتریکی آنها همچنین به مقاومت تماس کمتر کمک می کند و به بهبود راندمان کلی الکترولیز کمک می کند
تیتانیوم با خلوص بالا، انتشار یونهای فلزی را که میتوانند غشاهای تبادل پروتون را تخریب کنند یا کاتالیزورهای فلزات نجیب را مسموم کنند، به حداقل میرساند. این خلوص نقش مهمی در حفظ عملکرد الکتروشیمیایی و افزایش طول عمر پشته ایفا می کند، به ویژه در سیستم هایی که برای عملکرد مداوم و طولانی مدت طراحی شده اند.

پروژههای هیدروژن سبز در مقیاس بزرگ اخیر در چین کاربرد موفقیتآمیز مواد تیتانیوم توسعهیافته داخلی را در الکترولیزهای PEM نشان دادهاند و آمادگی آنها را برای استقرار تجاری تأیید میکند. در حالی که اجزای تیتانیوم اغلب در پشته پنهان می مانند، آنها به عنوان یک حفاظت اساسی-از عملکرد پایدار، محافظت از ارزش سرمایه گذاری، و امکان آینده مقیاس پذیر تولید هیدروژن سبز مبتنی بر PEM- استفاده می کنند.




