德國航空航天中心(DLR)工程熱力學研究所近日發布的一份白皮書,將針織網技術(KnitMesh Technologies)的創新應用推向了行業前沿。該研究聚焦多孔傳輸層(PTLs)設計對綠色制氫水電解系統性能的影響,發現由針織鋼絲網制成的PTLs在效率、耐用性和成本效益方面表現突出,為氫能技術突破提供了關鍵材料解決方案。
在DLR開展的受控單電池測試中,研究人員將針織鋼絲網PTL與標準配置進行了對比。實驗條件設定為4cm2活性面積、1M KOH電解液及60°C操作溫度。結果顯示,采用針織鋼絲網PTL的電池性能顯著提升:電流密度增加33%,2A cm?2電流密度下電池電壓降低74mV,表明系統在苛刻工況下的能耗更低。該材料在活性區域實現了更均勻的壓縮分布,同時具備高效的氣體傳輸能力,可快速排出氣泡,兼顧導電性、導熱性與滲透性的平衡。
針織鋼絲網PTL的獨特優勢源于其精密的彈簧式結構。在壓縮狀態下,該材料能自適應調整形變,均勻分散夾緊力,確保與催化劑層的穩定接觸。這種靈活性不僅提升了膜電極組件(MEA)的實際運行性能,還延長了其使用壽命。其多孔結構進一步優化了兩相流效率——氣體通過孔隙快速逸出,電解質則持續滲透至反應位點,形成高效循環。
材料可定制性是針織鋼絲網的另一大亮點。工程師可通過調整孔隙率、厚度及絲徑參數,精準控制導電性、滲透率和彈性,以適配不同電堆設計需求。相比之下,傳統剛性或脆性PTL材料難以實現此類靈活調整,而針織鋼絲網的結構特性使其成為下一代氫電解槽的理想選擇。
KnitMesh Technologies工程經理Craig Jones表示:“DLR的研究驗證了我們開發過程中的發現。針織鋼絲網將柔韌性、導電性與滲透性完美結合,顯著提升了電解系統性能。隨著氫能產業規模化發展,此類創新材料對提高全產業鏈效率、降低成本至關重要。”目前,該技術已引發行業關注,或為綠色制氫技術的商業化應用開辟新路徑。











