בייצור מימן אלקטרוליטי PEM, חומרי GDL (שכבת דיפוזיה גז, שכבת דיפוזיה) בעלי ביצועים גבוהים צריכים לעמוד בדרישות הבאות:
ביצועי דיפוזיה של גז: לחומרי GDL צריכים להיות ביצועי דיפוזיה טובים של גז, כך שניתן יהיה לפזר מימן וחמצן באופן שווה לאזור התגובה של האלקטרודה של התא האלקטרוליטי. זה עוזר להגביר את קצב התגובה ויעילות האלקטרוליזה.
תכונות הרטבה: חומרי GDL צריכים להיות בעלי תכונות הרטבה טובות ולהיות מסוגלים להוליך לחות במהירות לתוך תעלת הניקוז של התא האלקטרוליטי. זה עוזר להפחית הצטברות לחות, מונע מטיפות מים לסתום את הנקבוביות, ושומר על דיפוזיה תקינה של גז ותגובות אלקטרוליטיות.
מוליכות אלקטרונית: לחומרי GDL צריכה להיות מוליכות אלקטרונית טובה כדי שניתן יהיה להוליך אלקטרונים בצורה חלקה לאזור התגובה של האלקטרודה. זה עוזר להפחית את התנגדות האלקטרודות, הגדלת יכולת העברת הזרם והיעילות של התא האלקטרוליטי.
יציבות כימית: חומרי GDL צריכים להיות בעלי יציבות כימית טובה ולהיות מסוגלים לעמוד בפני קורוזיה בסביבות חומציות ובטמפרטורות גבוהות. זה עוזר להאריך את חיי החומר, מפחית את השפלה ואובדן תכונות החומר.
חוזק מכני וגמישות: לחומרי GDL צריכים להיות חוזק מכני וגמישות מספקים כדי להיות מסוגלים לעמוד בפני כוחות הלחץ והשחול בתא האלקטרוליטי תוך שמירה על תכונות מגע יציבות.
מוליכות תרמית: לחומרי GDL צריכה להיות מוליכות תרמית טובה על מנת לפזר ולהוליך ביעילות את החום הנוצר ולשמור על טמפרטורת עבודה יציבה של התא האלקטרוליטי.
לסיכום, חומרי GDL בעלי ביצועים גבוהים צריכים להיות בעלי תכונות טובות של פיזור גז, תכונות הרטבה, מוליכות אלקטרונית, יציבות כימית, חוזק מכאני וגמישות, ומוליכות תרמית בייצור מימן אלקטרוליטי PEM. תכונות אלו יכולות לשפר את היעילות, היציבות ואורך החיים של ייצור מימן אלקטרוליטי.
