In einer typischen Brennstoffzellenanwendung übernimmt die Gasdiffusionsschicht (GDL) verschiedene Schlüsselaufgaben und ist häufig als Teil der Membran-Elektroden-Baugruppe (MEA) integriert.
In einem PEM-Elektrolyseur (Proton Exchange Membrane) spielt die Gasdiffusionsschicht (GDL) eine entscheidende Rolle bei der Erleichterung der Bewegung der Reaktionsgase zu den Katalysatorschichten, wo die elektrochemischen Reaktionen stattfinden. Die GDL besteht typischerweise aus einem porösen, leitfähigen Material, durch das Gase wie Wasserstoff und Sauerstoff diffundieren und die Katalysatorschicht erreichen können.
Die GDL erfüllt im PEM-Elektrolyseur mehrere wichtige Funktionen, darunter:
Gasverteilung: Die GDL trägt dazu bei, die Reaktionsgase gleichmäßig über die Oberfläche der Katalysatorschicht zu verteilen und sicherzustellen, dass die elektrochemischen Reaktionen gleichmäßig ablaufen können.
Wassermanagement: Während des Elektrolyseprozesses entsteht an der Kathode Wasser, das entfernt werden muss, um ein Überfluten der Katalysatorschicht zu verhindern. Die GDL hilft dabei, das Wasser von der Katalysatorschicht weg und aus der Zelle zu transportieren.
Elektrische Leitfähigkeit: Die GDL besteht typischerweise aus einem leitfähigen Material, das dabei hilft, Elektronen von der Katalysatorschicht zum Stromkollektor zu übertragen, was für das Ablaufen elektrochemischer Reaktionen unerlässlich ist.
Insgesamt spielt die Gasdiffusionsschicht eine entscheidende Rolle bei der Erleichterung des effizienten Betriebs eines PEM-Elektrolyseurs, indem sie den Transport von Reaktionsgasen ermöglicht, Wasser verwaltet und für elektrische Leitfähigkeit sorgt.
