שכבת התחבורה הנקבוביה (PTL) היא מרכיב חיוני של אלקטרוליזר PEM, הממוקם בדרך כלל בין שכבת דיפוזיית הגז (GDL) והאלקטרודה.
הוא ממלא תפקיד מכריע בהקלת הובלת המונית היעילה של גזי מגיב וגזים, ניהול מים בתוך האלקטרוליזר, שמירה על לחץ וחלוקת גז מיטביים ומתן תמיכה מכנית למכלול האלקטרודות.
בעת בחירת PTL, גורמים מרכזיים שיש לקחת בחשבון כוללים את הנקבוביות, העובי, המוליכות, התכונות המכניות והיציבות הכימית שלו.
שכבת דיפוזיית הגז (GDL) ושכבת התחבורה הנקבוביה (PTL) הם שניהם חומרים נקבוביים המשמשים בתאי דלק ובאלקטרוליזרים, אך יש להם פונקציות ומבנים שונים.
GDL היא שכבה דקה ונקבובית הממוקמת בין האלקטרודה ושדה זרימת הגז המגיב בתאי דלק או באלקטרוליזרים. מטרתו העיקרית היא להעביר גזים מגיבים אל משטח האלקטרודה ולהסיר עודפי מים המיוצרים במהלך התגובה האלקטרוכימית. ה-GDL מספק גם מוליכות חשמלית בין האלקטרודה לקולט הזרם, אשר אוסף את הזרם החשמלי שנוצר מהתגובה.
לעומת זאת, ה-PTL היא שכבה נקבובית המשמשת לפיזור אחיד של גזים מגיבים על פני האלקטרודה בתאי דלק או באלקטרוליזרים. ה-PTL יכול גם לשמש מחסום למניעת הצפה של האלקטרודה על ידי עודף גז מגיב ולנהל את הובלת המים הרחק מהאלקטרודה.
למרות PTLs ו-GDLs שניהם עשויים מחומרים נקבוביים על בסיס פחמן כגון נייר פחמן, טיטניום נקבובי או סיבי טיטניום, החומר והמבנה הספציפיים של PTL ו-GDL יכולים להשפיע באופן משמעותי על הביצועים של תאי דלק ואלקטרוליזרים. בחירת החומרים עשויה להיות תלויה בדרישות הספציפיות של המכשיר, כגון תאי דלק בטמפרטורה גבוהה המשתמשים בחומרים מבוססי Ti עבור PTL ו-GDL כדי לעמוד בטמפרטורות גבוהות.
לסיכום, המבנה והתפקוד של PTLs ו-GDLs שונים, אך שני החומרים חיוניים לפעולה יעילה ויעילה של תאי דלק ואלקטרוליז. החומרים המשמשים עבור PTLs ו-GDLs עשויים להשתנות בהתאם לדרישות המכשיר, וחומרים מבוססי Ti נמצאים בשימוש נפוץ בשל המוליכות הגבוהה שלהם ותאימותם לחומרי זרז.
