שכבות תחבורה נקבוביות (PTLs) בתאי דלק הן מרכיב קריטי הממלא תפקיד מפתח בהשגת ביצועים גבוהים ומדרגיות. תאי דלק הופכים במהירות למקור פופולרי לאנרגיה נקייה, ו-PTLs חיוניים לפעולתם המוצלחת.
PTLs ממוקמים בין שכבת הזרז לשכבת דיפוזיה של גז בתא דלק. הם עשויים בדרך כלל מסיבי פחמן או חומרי נייר פחם בעלי נקבוביות ושטח פנים גבוהים. ניתן לייעל את גודל הנקבוביות והמבנה של ה-PTL כדי לשפר את חלוקת הגז וניהול המים, מה שיכול לשפר את ביצועי תאי הדלק.
אחד התפקידים הקריטיים של PTLs הוא להפיץ גזים מגיבים באופן שווה על פני שכבת הזרז. זה חשוב לתפעול יעיל ואחיד של תאי הדלק. בנוסף, PTLs מספקים תמיכה מכנית למבנה תאי הדלק, ומונעים דפורמציה או קריסה של שכבת דיפוזיית הגז ושכבת הזרז.
PTLs גם ממלאים תפקיד קריטי בניהול מים, ועוזרים להסיר מים משכבת הזרז ומשכבת דיפוזיה של גז. ניהול מים חיוני לשמירה על רמת ההידרציה של ממברנת חילופי הפרוטונים והימנעות מהצפה של הקתודה. ניהול נכון של מים יכול לשפר משמעותית את ביצועי תאי הדלק ולהאריך את תוחלת החיים שלהם.
יתר על כן, PTLs משמשים כמוליך חשמלי, המספקים נתיב בעל התנגדות נמוכה לזרימת אלקטרונים בין שכבת הזרז לשכבת דיפוזיה של גז. מוליכות חשמלית זו עוזרת לשפר את הביצועים והיעילות של תאי הדלק.
כדי להשיג ביצועים גבוהים ומדרגיות בתאי דלק, PTLs חייבים להיות עמידים ועמידים בפני השפלה בתנאי הפעלה של תאי דלק כגון טמפרטורות גבוהות, לחות גבוהה וחשיפה לגזים קורוזיביים. בנוסף, ה-PTL חייב להיות חסכוני וניתן להרחבה לייצור תאי דלק בקנה מידה גדול.
לסיכום, PTLs הם קריטיים להשגת ביצועים גבוהים ומדרגיות בתאי דלק. מחקר ופיתוח מתמשכים מתמקדים בשיפור חומרים, מבנים וייצור PTL
