Пористые транспортные слои (PTL) в топливных элементах являются важнейшим компонентом, который играет ключевую роль в достижении высокой производительности и масштабируемости. Топливные элементы быстро становятся популярным источником экологически чистой энергии, и ЛЭП необходимы для их успешной работы.
PTL расположены между слоем катализатора и газодиффузионным слоем в топливном элементе. Обычно они изготавливаются из углеродного волокна или материалов из углеродной бумаги, которые имеют высокую пористость и площадь поверхности. Размер пор и структура PTL могут быть оптимизированы для улучшения распределения газа и управления водой, что может повысить производительность топливных элементов.
Одной из важнейших функций PTL является равномерное распределение газов-реагентов по поверхности слоя катализатора. Это важно для эффективной и равномерной работы топливных элементов. Кроме того, PTL обеспечивают механическую поддержку конструкции топливного элемента, предотвращая деформацию или разрушение газодиффузионного слоя и слоя катализатора.
PTL также играют важную роль в управлении водными ресурсами, помогая удалять воду из слоя катализатора и газодиффузионного слоя. Управление водой необходимо для поддержания уровня гидратации протонообменной мембраны и предотвращения затопления катода. Надлежащее управление водой может значительно повысить производительность топливных элементов и продлить срок их службы.
Кроме того, PTL служат электрическим проводником, обеспечивая путь с низким сопротивлением для потока электронов между слоем катализатора и газодиффузионным слоем. Эта электропроводность помогает повысить производительность и эффективность топливных элементов.
Для достижения высокой производительности и масштабируемости в топливных элементах PTL должны быть прочными и устойчивыми к деградации в условиях эксплуатации топливных элементов, таких как высокие температуры, высокая влажность и воздействие агрессивных газов. Кроме того, PTL должна быть рентабельной и масштабируемой для крупномасштабного производства топливных элементов.
В заключение, PTL имеют решающее значение для достижения высокой производительности и масштабируемости в топливных элементах. Текущие исследования и разработки направлены на улучшение материалов, конструкций и производства PTL.
