Пористый транспортный слой (PTL) является важным компонентом электролизера PEM, обычно расположенным между газодиффузионным слоем (GDL) и электродом.
Он играет решающую роль в обеспечении эффективного массового транспорта реагентов и продуктовых газов, управлении водой внутри электролизера, поддержании оптимального давления и распределения газа, а также обеспечении механической поддержки узла электродов.
При выборе PTL ключевыми факторами, которые следует учитывать, являются его пористость, толщина, проводимость, механические свойства и химическая стабильность.
Газодиффузионный слой (GDL) и пористый транспортный слой (PTL) представляют собой пористые материалы, используемые в топливных элементах и электролизерах, но они имеют разные функции и структуру.
ГДЛ представляет собой тонкий пористый слой, расположенный между электродом и полем потока газа-реагента в топливных элементах или электролизерах. Его основное назначение – транспортировка газов-реагентов к поверхности электрода и удаление лишней воды, образующейся в ходе электрохимической реакции. ГДЛ также обеспечивает электропроводность между электродом и токосъемником, который собирает электрический ток, генерируемый реакцией.
Напротив, PTL представляет собой пористый слой, используемый для равномерного распределения газов-реагентов по поверхности электрода в топливных элементах или электролизерах. PTL также может действовать как барьер, предотвращающий затопление электрода избытком газа-реагента и управляющий отводом воды от электрода.
Хотя PTL и GDL изготовлены из пористых углеродных материалов, таких как копировальная бумага, пористый титан или титановое волокно, конкретный материал и структура PTL и GDL могут существенно повлиять на производительность топливных элементов и электролизеров. Выбор материалов может зависеть от конкретных требований устройства, например, высокотемпературные топливные элементы, в которых для PTL и GDL используются материалы на основе Ti, чтобы выдерживать высокие температуры.
Таким образом, структура и функции PTL и GDL различаются, но оба материала необходимы для эффективной и результативной работы топливных элементов и электролизеров. Материалы, используемые для PTL и GDL, могут различаться в зависимости от требований устройства, а материалы на основе Ti обычно используются из-за их высокой проводимости и совместимости с материалами катализаторов.
