Qual è la funzione del GDL in MEA?

L'elettrodo a membrana (gruppo elettrodo a membrana, MEA) è il componente principale della cella a combustibile a membrana a scambio protonico. È composto da tre parti: membrana a scambio protonico (PEM), strato di catalizzatore (CL) e strato di diffusione del gas (GDL).

La struttura del MEA

Nell'elettrodo a membrana PEMFC, lo strato di diffusione del gas svolge principalmente il ruolo di trasporto di gas e umidità ed è responsabile della guida dell'idrogeno e dell'ossigeno nella piastra bipolare allo strato catalitico, fornendo gas sufficiente per la reazione dello strato catalitico; allo stesso tempo. L'acqua generata nel processo viene trasferita al piatto bipolare per evitare che il prodotto si accumuli nello strato catalitico e ostacoli l'ulteriore avanzamento della reazione. Pertanto, lo strato di diffusione deve essere un materiale poroso con buona permeabilità all'aria e buone caratteristiche di drenaggio.

Funzione conduttiva e di supporto

Lo strato di diffusione deve avere una buona conduttività elettronica, in modo che gli elettroni generati dallo strato catalitico possano passare agevolmente attraverso lo strato di diffusione e spostarsi verso la piastra bipolare. Oltre a queste funzioni principali, lo strato di diffusione fornisce anche una certa forza di supporto per l'elettrodo a membrana e lo strato di diffusione è la parte più spessa dell'elettrodo a membrana, solitamente maggiore di 100 μm.

Lo strato di diffusione del gas è costituito principalmente da feltro sinterizzato metallico (feltro di titanio o feltro di nichel) come materia prima, con una porosità dal 60% all'80%. Dopo il trattamento idrofobo, si formano canali idrofili e canali idrofobici. I canali idrofili possono convertire lo strato di catalizzatore L'acqua nella piastra bipolare viene guidata nella piastra bipolare, mentre i canali idrofobici forniscono percorsi di trasporto per la diffusione del gas.

feltro di nichel sinterizzato

feltro in titanio sinterizzato