Порозни транспортни слојеви (ПТЛ) играју кључну улогу у перформансама и скалабилности горивних ћелија. Горивне ћелије су електрохемијски уређаји који претварају хемијску енергију водоника, метанола или других горива у електричну енергију, топлоту и воду. У горивој ћелији, ПТЛ се налази између слоја катализатора и слоја за дифузију гаса. Пружа неколико важних функција, укључујући:
1
Дистрибуција гаса
ПТЛ-ови помажу да се реактантни гасови равномерно распореде по површини слоја катализатора. Ово је важно за ефикасан и уједначен рад горивних ћелија.
2
Водопривреде
ПТЛ такође играју кључну улогу у управљању водом, помажући да се вода уклони из слоја катализатора и слоја за дифузију гаса. Управљање водом је од суштинског значаја за одржавање нивоа хидратације мембране за размену протона и избегавање поплаве катоде.
3
Електрична проводљивост
ПТЛ такође служе као електрични проводник, обезбеђујући пут ниског отпора за проток електрона између слоја катализатора и слоја за дифузију гаса.
4
Механичка подршка
ПТЛ пружају механичку подршку структури горивне ћелије, спречавајући деформацију или колапс слоја дифузије гаса и слоја катализатора.
ПТЛ су обично направљени од материјала од титанијумских влакана или никл филца, који имају високу порозност и површину. Величина пора и структура ПТЛ-а могу се оптимизовати да би се побољшала дистрибуција гаса и управљање водом, што може побољшати перформансе горивих ћелија. Додатно, дебљина ПТЛ-а се може подесити како би се уравнотежила дифузија гаса и транспорт воде.
Постизање високих перформанси и скалабилности у горивним ћелијама захтева оптимизацију дизајна и материјала ПТЛ-а. ПТЛ мора бити издржљив и отпоран на деградацију у условима рада горивих ћелија, као што су високе температуре, висока влажност и излагање корозивним гасовима.
Поред тога, ПТЛ мора бити исплатив и скалабилан за производњу горивних ћелија великих размера.
Укратко, дизајн и оптимизација ПТЛ-ова играју кључну улогу у постизању високе перформансе и скалабилне технологије горивних ћелија.
