Batterieunterstützende Materialien
Leitfähiges Kohlepapier als Stromabnehmer für Brennstoffzellen- und Superkondensatorelektroden
Artikelnummer : FZ23
Preis variiert je nach Spezifikationen und Anpassungen
- Porosität
- 75%
- Flächenwiderstand
- 2,5 - 3,0 mΩ·cm²
- Gasströmungswiderstand
- < 12 mmH₂O
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Produktübersicht
Dieses leistungsstarke leitfähige Kohlepapier ist ein technisches Vlies-Kohlefasersubstrat, das speziell für anspruchsvolle elektrochemische Energieumwandlungs- und Speichersysteme entwickelt wurde. Das Material fungiert effizient als Gasdiffusionsschicht und Stromabnehmer und bietet einen kontinuierlichen, hochgradig graphitierten Pfad für die elektrische Leitung und den Stofftransport. Sein ausgewogenes mikrostrukturelles Design gewährleistet einen minimalen Innenwiderstand und einen hervorragenden Grenzflächenkontakt zu Katalysatorschichten und Aktivmaterialbeschichtungen.
Dieses für Protonenaustauschmembran-Brennstoffzellen (PEMFC), Direktmethanol-Brennstoffzellen (DMFC), elektrochemische Superkondensatoren und Redox-Flow-Systeme optimierte Kohlepapiersubstrat bietet Forschern und Entwicklungsingenieuren konsistente physikalische und elektrochemische Basisdaten. Das gleichmäßige offene Netzwerk erleichtert die schnelle Benetzung mit Elektrolyten, eine gleichmäßige Verteilung der Reaktantengase und eine effektive Ableitung von flüssigem Wasser über dynamische Lade-Entlade-Zyklen und kontinuierliche Polarisationszyklen hinweg.
Das Substrat wird unter strengen Qualitätskontrollstandards hergestellt und weist eine bemerkenswerte mechanische Integrität, chemische Inertheit in aggressiven sauren und alkalischen Medien sowie thermische Stabilität bei erhöhten Betriebstemperaturen der Zelle auf. Ob in Einzelzellen-Labortestaufbauten oder mehrschichtigen Funktionsstapeln eingesetzt, dieses Material gewährleistet eine reproduzierbare kinetische Leistung, geringe Grenzflächendegradation und langfristige Betriebszuverlässigkeit.
Hauptmerkmale
- Hohe elektrische Leitfähigkeit: Die fortschrittliche graphitierte Kohlefaserarchitektur bietet einen extrem niedrigen Durchgangswiderstand von bis zu 2,5 mΩ·cm², wodurch interne ohmsche Verluste minimiert und die Stromabnahmeeffizienz während des Hochleistungsbetriebs maximiert werden.
- Optimierte 75 % offene Porosität: Das großvolumige, miteinander verbundene Porennetzwerk bietet ungehinderte Wege für die Brenngaspermeation, eine gleichmäßige Elektrolytdurchdringung und die schnelle Entfernung von Reaktionsnebenprodukten wie flüssigem Wasser.
- Geringer Gaspermeationswiderstand: Der auf unter 12 mmH₂O ausgelegte Gasströmungswiderstand minimiert Stofftransport-Überspannungen und Druckabfälle über die Strömungsfeldgrenzfläche unter Bedingungen hoher Reaktantengeschwindigkeit.
- Kontrollierte Dichte und mechanische Steifigkeit: Eine gleichmäßige Schüttdichte von 0,78 g/cm³ bietet eine hohe Druckfestigkeit, um Faserquetschungen während der Zellmontage zu widerstehen und gleichzeitig einen konformen Grenzflächenkontakt aufrechtzuerhalten.
- Hervorragende Flexibilität und Verarbeitungsbeständigkeit: Hohe mechanische Flexibilität mit einem Biegeradius von bis zu >5 cm verhindert Faserbruch und Kantenfransen beim Stanzen, bei der automatisierten Handhabung und beim Spannen von Zellstapeln.
- Überlegene Chemikalien- und Korrosionsbeständigkeit: Die hochreine Kohlenstoffmatrix gewährleistet elektrochemische Stabilität über weite Potenzialfenster und widersteht korrosiven sauren, alkalischen und nichtwässrigen Elektrolytumgebungen ohne Auslaugung oder Abbau.
- Standardisierte Großformat-Größen: Praktische Blattabmessungen von 21 cm × 20 cm ermöglichen einen flexiblen Zuschnitt für verschiedene Standard- und proprietäre Elektrodengeometrien, von mikrofluidischen Zellen bis hin zu standardmäßigen Multi-Serpentinen-Stapelplatten.
Anwendungen
| Anwendung | Beschreibung | Hauptvorteil |
|---|---|---|
| Protonenaustauschmembran-Brennstoffzellen (PEMFC) | Dient als mikroporöse Gasdiffusions-Trägerschicht zwischen den Strömungskanälen der Bipolarplatte und der Membran-Elektroden-Einheit (MEA). | Erleichtert den gleichmäßigen Wasserstoff- und Sauerstofftransport und verhindert gleichzeitig die Überflutung mit Wasser bei hohen Stromdichten. |
| Direktmethanol-Brennstoffzellen (DMFC) | Dient als anodisches und kathodisches Substrat zur Unterstützung der direkten Flüssigbrennstoffzufuhr und Kohlendioxidfreisetzung. | Widersteht dem Quellen durch flüssiges Methanol und behält eine stabile elektrische Leitfähigkeit unter kontinuierlicher Säureeinwirkung bei. |
| Elektrochemische Superkondensatoren | Wird als freistehender, leichter Stromabnehmer und leitfähiges Gerüst für pseudokapazitive und EDLC-Aktivmaterialien verwendet. | Reduziert den äquivalenten Serienwiderstand (ESR) des Geräts und verbessert die Ratenfähigkeit bei schnellen Pulszyklen. |
| Vanadium-Redox-Flow-Batterien (VRFB) | Dient als leitfähiger Elektrodenträger und Flüssigkeitsstromverteiler neben Ionenaustauschmembranen. | Bietet geringen Strömungswiderstand und hervorragende kinetische Reversibilität ohne Oberflächenoxidation oder Korrosion von Übergangsmetallen. |
| Lithium-Schwefel- & Metall-Luft-Batterien | Dient als poröser Kathodenstromabnehmer und leitfähige Wirtsmatrix für Schwefelbeladung oder Sauerstoffreduktionskatalysatoren. | Bietet ausreichend Hohlraumvolumen für die Ablagerung von Reaktionsprodukten und gewährleistet gleichzeitig kontinuierliche Elektronenpfade. |
| Wasserelektrolyse & Wasserstoffproduktion | Eingesetzt als poröse Transportschicht (PTL) in Protonenaustauschmembran-Wasserelektrolyseuren (PEMWE). | Bietet niedrigen Grenzflächenkontaktwiderstand und hohe Korrosionstoleranz unter positiven Anodenpolarisationspotenzialen. |
| Elektrochemische Biosensoren & Katalysatortests | Dient als leitfähiges Trägersubstrat für die analytische Erfassung von Mikromengen und das Screening neuartiger Elektrokatalysatoren. | Liefert eine saubere, hochreproduzierbare Hintergrundbasis mit hoher Oberfläche und chemischer Stabilität. |
Technische Spezifikationen
| Spezifikationsparameter | FZ23-0.10 | FZ23-0.19 | FZ23-0.30 |
|---|---|---|---|
| Produktkennung | FZ23-0.10 | FZ23-0.19 | FZ23-0.30 |
| Nenndicke | 0,10 ± 0,01 mm | 0,19 ± 0,01 mm | 0,30 ± 0,01 mm |
| Blattabmessungen | 21 cm × 20 cm | 21 cm × 20 cm | 21 cm × 20 cm |
| Schüttdichte | 0,78 g/cm³ | 0,78 g/cm³ | 0,78 g/cm³ |
| Durchgangsflächenwiderstand | 2,5 mΩ·cm² | 2,5 mΩ·cm² | 3,0 mΩ·cm² |
| Gesamtporosität | 75 % | 75 % | 75 % |
| Gasströmungswiderstand (Luftwiderstand) | < 12 mmH₂O | < 12 mmH₂O | < 12 mmH₂O |
| Minimaler Biegeradius | > 5 cm | > 5 cm | > 10 cm |
| Standardverpackungseinheit | 1 Blatt / Packung | 1 Blatt / Packung | 1 Blatt / Packung |
Warum dieses Produkt wählen?
- Außergewöhnliche graphitische Reinheit: Durch präzise Karbonisierungs- und Hochtemperatur-Graphitisierungsprozesse entwickelt, gewährleistet dieses Substrat eine hohe elektronische Leitfähigkeit und langfristige chemische Beständigkeit unter rauen elektrochemischen Bedingungen.
- Strenge Dimensions- und Dichtetoleranzen: Jedes Blatt wird mit engen Dickentoleranzen von ±0,01 mm hergestellt, was reproduzierbare Kompressionsdynamiken und einen konsistenten Kontaktwiderstand in Zellstapeln garantiert.
- Optimierte Transportarchitektur: Die ausgewogene Porosität von 75 % und der Luftwiderstand von unter 12 mmH₂O bieten einen optimalen Kompromiss zwischen elektronischer Leitfähigkeit, mechanischer Steifigkeit und Stofftransportpermeabilität.
- Vielseitiges Dickenportfolio: Erhältlich in drei dedizierten Dickenvarianten, um unterschiedlichen Zellkompressionsprofilen, Strömungsfelddesigns und Leistungsdichteanforderungen gerecht zu werden.
- Nahtlose Integration in Forschungsabläufe: Standardmäßige 21 cm × 20 cm Blätter bieten ausreichend Oberfläche für kundenspezifisches Laserschneiden, Schlickerbeschichtung und die Integration in Standard-Laborzellhardware.
Kontaktieren Sie noch heute unser technisches Vertriebsteam, um ein Angebot anzufordern, Optionen für Großverpackungen zu besprechen oder maßgeschneiderte technische Beratung für Ihre spezifischen Anforderungen an Brennstoffzellen- und Superkondensatorbaugruppen zu erhalten.
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