DLR研究：针刺钢丝网PTL提升绿色制氢性能与效率
德国航空航天中心（DLR）工程热力学研究所近期发布的白皮书，将针织网技术（KnitMesh Technologies）推向了绿色制氢领域的前沿。这份研究聚焦多孔传输层（PTLs）设计对水电解系统性能的影响，揭示出采用针织钢丝网制成的PTL在提升效率、耐用性和成本效益方面表现尤为突出。
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在DLR开展的受控电池测试中，研究人员将KnitMesh Technologies的针织钢丝网PTL与标准配置进行对比。测试条件设定为4平方厘米活性面积、1M氢氧化钾溶液以及60摄氏度环境。结果表明，采用针织钢丝网PTL的电池在电流密度上提升了33%，同时在2安培每平方厘米的电流密度下，电池电压降低了74毫伏，这意味着在严苛工况下能耗更低。
这种PTL不仅在活性区域提供更均匀的压缩力，还显著优化了气体传输效率，能够更快地排出气泡。其独特的结构赋予了它出色的导电性和导热性，同时保持了良好的渗透性，确保电解质与反应部位的充分接触。
针织钢丝网PTL之所以在氢能应用中脱颖而出，得益于其类似精密弹簧的特性。在压缩过程中，它能够自适应调整，均匀分散夹紧力，并与催化剂层保持稳定接触。这种灵活性不仅提升了膜电极组件（MEA）在实际运行中的性能，还延长了其使用寿命。
针织钢丝网的结构设计支持高效的两相流，使得气体更容易逸出，电解液也能持续进入反应区域。更值得关注的是，这种材料可根据孔隙度、厚度和长丝直径进行定制，为工程师提供根据特定电堆设计微调导电性、渗透率和弹性的可能。相比之下，刚性或脆性PTL材料在设计通用性上难以与之匹敌。
KnitMesh Technologies的工程经理Craig Jones表示：“DLR的研究结果与我们在开发过程中的发现不谋而合。针织钢丝网将柔韧性、导电性和渗透性完美结合，显著提升了电解性能。随着氢能产业的蓬勃发展，这类创新材料对于提高整个价值链的效率、降低成本至关重要。”
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