Porézní transportní vrstvy (PTL) v palivových článcích jsou kritickou součástí, která hraje klíčovou roli při dosahování vysokého výkonu a škálovatelnosti. Palivové články se rychle stávají oblíbeným zdrojem čisté energie a PTL jsou nezbytné pro jejich úspěšný provoz.
PTL jsou umístěny mezi vrstvou katalyzátoru a vrstvou difúze plynu v palivovém článku. Obvykle jsou vyrobeny z uhlíkových vláken nebo uhlíkových papírových materiálů, které mají vysokou poréznost a povrch. Velikost pórů a strukturu PTL lze optimalizovat pro zlepšení distribuce plynu a hospodaření s vodou, což může zlepšit výkon palivových článků.
Jednou z kritických funkcí PTL je distribuovat reakční plyny rovnoměrně po povrchu vrstvy katalyzátoru. To je důležité pro efektivní a rovnoměrný provoz palivových článků. Kromě toho PTL poskytují mechanickou podporu struktuře palivového článku a zabraňují deformaci nebo kolapsu vrstvy difúze plynu a vrstvy katalyzátoru.
PTL také hrají zásadní roli ve vodním hospodářství, pomáhají odstraňovat vodu z vrstvy katalyzátoru a vrstvy difúze plynu. Hospodaření s vodou je nezbytné pro udržení úrovně hydratace protonové výměnné membrány a pro zamezení zaplavení katody. Správné hospodaření s vodou může výrazně zlepšit výkon palivového článku a prodloužit jeho životnost.
Kromě toho PTL slouží jako elektrický vodič, poskytující nízkoodporovou cestu pro tok elektronů mezi vrstvou katalyzátoru a vrstvou difúze plynu. Tato elektrická vodivost pomáhá zvýšit výkon a účinnost palivových článků.
Pro dosažení vysokého výkonu a škálovatelnosti v palivových článcích musí být PTL trvanlivé a odolné vůči degradaci za provozních podmínek palivových článků, jako jsou vysoké teploty, vysoká vlhkost a vystavení korozivním plynům. Kromě toho musí být PTL nákladově efektivní a škálovatelné pro výrobu palivových článků ve velkém měřítku.
Závěrem lze říci, že PTL jsou rozhodující pro dosažení vysokého výkonu a škálovatelnosti v palivových článcích. Probíhající výzkum a vývoj je zaměřen na zlepšování PTL materiálů, struktur a výroby
