Při výrobě elektrolytického vodíku PEM musí vysoce výkonné materiály GDL (Gas Diffusion Layer, plynová difúzní vrstva) splňovat následující požadavky:
Výkon difúze plynu: Materiály GDL by měly mít dobrý výkon při difúzi plynu, aby vodík a kyslík mohly být rovnoměrně distribuovány do elektrodové reakční oblasti elektrolytického článku. To pomáhá zvýšit rychlost reakce a účinnost elektrolýzy.
Smáčivé vlastnosti: Materiály GDL by měly mít dobré smáčecí vlastnosti a měly by být schopny rychle odvádět vlhkost do drenážního kanálu elektrolytického článku. To pomáhá snižovat hromadění vlhkosti, zabraňuje kapkám vody ucpávat póry a udržuje správnou difúzi plynu a elektrolytické reakce.
Elektronická vodivost: Materiály GDL musí mít dobrou elektronickou vodivost, aby elektrony mohly být hladce vedeny do reakční oblasti elektrody. To pomáhá snížit odpor elektrody, zvyšuje schopnost přenosu proudu a účinnost elektrolytického článku.
Chemická stabilita: Materiály GDL by měly mít dobrou chemickou stabilitu a být schopné odolávat korozi v kyselém a vysokoteplotním prostředí. To pomáhá prodloužit životnost materiálu, snížit degradaci a ztrátu vlastností materiálu.
Mechanická pevnost a flexibilita: Materiály GDL musí mít dostatečnou mechanickou pevnost a flexibilitu, aby byly schopny odolat tlaku a vytlačovacím silám v elektrolytickém článku při zachování stabilních kontaktních vlastností.
Tepelná vodivost: Materiály GDL by měly mít dobrou tepelnou vodivost, aby účinně rozptylovaly a vedly generované teplo a udržovaly stabilní pracovní teplotu elektrolytického článku.
Stručně řečeno, vysoce výkonné materiály GDL musí mít dobré vlastnosti pro difúzi plynu, smáčivost, elektronickou vodivost, chemickou stabilitu, mechanickou pevnost a flexibilitu a tepelnou vodivost při výrobě elektrolytického vodíku PEM. Tyto vlastnosti mohou zlepšit účinnost, stabilitu a životnost elektrolytické výroby vodíku.
