Lo strato di trasporto poroso (PTL) è un componente essenziale di un elettrolizzatore PEM, tipicamente situato tra lo strato di diffusione del gas (GDL) e l'elettrodo.
Svolge un ruolo cruciale nel facilitare il trasporto di massa efficiente dei gas reagenti e prodotti, gestendo l'acqua all'interno dell'elettrolizzatore, mantenendo la pressione e la distribuzione del gas ottimali e fornendo supporto meccanico al gruppo degli elettrodi.
Quando si seleziona un PTL, i fattori chiave da considerare includono la porosità, lo spessore, la conduttività, le proprietà meccaniche e la stabilità chimica.
Il Gas Diffusion Layer (GDL) e il Porous Transport Layer (PTL) sono entrambi materiali porosi utilizzati nelle celle a combustibile e negli elettrolizzatori, ma hanno funzioni e strutture diverse.
Un GDL è uno strato sottile e poroso posizionato tra l'elettrodo e il campo di flusso del gas reagente nelle celle a combustibile o negli elettrolizzatori. Il suo scopo principale è trasportare i gas reagenti sulla superficie dell'elettrodo e rimuovere l'acqua in eccesso prodotta durante la reazione elettrochimica. Il GDL fornisce anche conduttività elettrica tra l'elettrodo e il collettore di corrente, che raccoglie la corrente elettrica generata dalla reazione.
Al contrario, il PTL è uno strato poroso utilizzato per distribuire uniformemente i gas reagenti sulla superficie dell'elettrodo nelle celle a combustibile o negli elettrolizzatori. Il PTL può anche fungere da barriera per impedire l'allagamento dell'elettrodo a causa di un eccesso di gas reagente e gestire il trasporto dell'acqua lontano dall'elettrodo.
Sebbene PTL e GDL siano entrambi realizzati con materiali porosi a base di carbonio come carta carbone, titanio poroso o fibra di titanio, il materiale e la struttura specifici di PTL e GDL possono influire in modo significativo sulle prestazioni delle celle a combustibile e degli elettrolizzatori. La scelta dei materiali può dipendere dai requisiti specifici del dispositivo, come le celle a combustibile ad alta temperatura che utilizzano materiali a base di Ti per PTL e GDL per resistere alle alte temperature.
In sintesi, la struttura e la funzione dei PTL e dei GDL differiscono, ma entrambi i materiali sono essenziali per il funzionamento efficiente ed efficace delle celle a combustibile e degli elettrolizzatori. I materiali utilizzati per PTL e GDL possono variare a seconda dei requisiti del dispositivo e i materiali a base di Ti sono comunemente utilizzati grazie alla loro elevata conduttività e compatibilità con i materiali catalizzatori.
