Nella produzione di idrogeno elettrolitico PEM, i materiali GDL (Gas Diffusion Layer, strato di diffusione del gas) ad alte prestazioni devono soddisfare i seguenti requisiti:
Prestazioni di diffusione del gas: i materiali GDL dovrebbero avere buone prestazioni di diffusione del gas in modo che l'idrogeno e l'ossigeno possano essere distribuiti uniformemente nell'area di reazione dell'elettrodo della cella elettrolitica. Ciò aiuta ad aumentare la velocità di reazione e l'efficienza dell'elettrolisi.
Proprietà bagnanti: i materiali GDL dovrebbero avere buone proprietà bagnanti ed essere in grado di condurre rapidamente l'umidità nel canale di drenaggio della cella elettrolitica. Ciò aiuta a ridurre l'accumulo di umidità, impedisce alle gocce d'acqua di ostruire i pori e mantiene la corretta diffusione del gas e le reazioni elettrolitiche.
Conduttività elettronica: i materiali GDL devono avere una buona conduttività elettronica in modo che gli elettroni possano essere condotti senza problemi nell'area di reazione dell'elettrodo. Ciò aiuta a ridurre la resistenza dell'elettrodo, aumentando la capacità di trasferimento di corrente e l'efficienza della cella elettrolitica.
Stabilità chimica: i materiali GDL dovrebbero avere una buona stabilità chimica ed essere in grado di resistere alla corrosione in ambienti acidi e ad alta temperatura. Ciò aiuta a prolungare la vita del materiale, riducendo il degrado e la perdita delle proprietà del materiale.
Resistenza meccanica e flessibilità: i materiali GDL devono avere resistenza meccanica e flessibilità sufficienti per poter resistere alle forze di pressione e di estrusione nella cella elettrolitica mantenendo proprietà di contatto stabili.
Conduttività termica: i materiali GDL devono avere una buona conduttività termica per disperdere e condurre efficacemente il calore generato e mantenere una temperatura di lavoro stabile della cella elettrolitica.
In sintesi, i materiali GDL ad alte prestazioni devono avere buone proprietà di diffusione del gas, proprietà di bagnatura, conduttività elettronica, stabilità chimica, resistenza meccanica e flessibilità e conduttività termica nella produzione di idrogeno elettrolitico PEM. Queste proprietà possono migliorare l’efficienza, la stabilità e la durata della produzione di idrogeno elettrolitico.
