Bei der elektrolytischen Wasserstoffproduktion mit PEM müssen Hochleistungs-GDL-Materialien (Gasdiffusionsschicht, Gasdiffusionsschicht) die folgenden Anforderungen erfüllen:
Gasdiffusionsleistung: GDL-Materialien sollten eine gute Gasdiffusionsleistung aufweisen, damit Wasserstoff und Sauerstoff gleichmäßig im Elektrodenreaktionsbereich der Elektrolysezelle verteilt werden können. Dies trägt dazu bei, die Reaktionsgeschwindigkeit und die Elektrolyseeffizienz zu erhöhen.
Benetzungseigenschaften: GDL-Materialien sollten gute Benetzungseigenschaften haben und in der Lage sein, Feuchtigkeit schnell in den Abflusskanal der Elektrolysezelle zu leiten. Dies hilft, die Feuchtigkeitsansammlung zu reduzieren, verhindert, dass Wassertröpfchen die Poren verstopfen und sorgt für eine ordnungsgemäße Gasdiffusion und elektrolytische Reaktionen.
Elektronische Leitfähigkeit: GDL-Materialien müssen über eine gute elektronische Leitfähigkeit verfügen, damit Elektronen reibungslos zum Elektrodenreaktionsbereich geleitet werden können. Dies trägt dazu bei, den Elektrodenwiderstand zu verringern und die Stromübertragungsfähigkeit und Effizienz der Elektrolysezelle zu erhöhen.
Chemische Stabilität: GDL-Materialien sollten eine gute chemische Stabilität aufweisen und Korrosion in sauren Umgebungen und Umgebungen mit hohen Temperaturen standhalten können. Dies trägt dazu bei, die Lebensdauer des Materials zu verlängern und die Verschlechterung und den Verlust von Materialeigenschaften zu reduzieren.
Mechanische Festigkeit und Flexibilität: GDL-Materialien müssen über eine ausreichende mechanische Festigkeit und Flexibilität verfügen, um den Druck- und Extrusionskräften in der Elektrolysezelle standzuhalten und gleichzeitig stabile Kontakteigenschaften aufrechtzuerhalten.
Wärmeleitfähigkeit: GDL-Materialien sollten eine gute Wärmeleitfähigkeit haben, um die erzeugte Wärme effektiv zu verteilen und zu leiten und eine stabile Arbeitstemperatur der Elektrolysezelle aufrechtzuerhalten.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Hochleistungs-GDL-Materialien über gute Gasdiffusionseigenschaften, Benetzungseigenschaften, elektronische Leitfähigkeit, chemische Stabilität, mechanische Festigkeit und Flexibilität sowie Wärmeleitfähigkeit bei der elektrolytischen Wasserstoffproduktion mit PEM verfügen müssen. Diese Eigenschaften können die Effizienz, Stabilität und Lebensdauer der elektrolytischen Wasserstoffproduktion verbessern.
