气体扩散层GDL是什么 – 超声波喷涂燃料电池 – 驰飞超声波喷涂
气体扩散层(GDL)是质子交换膜燃料电池非常重要的组成部分,位于催化剂电极(CL)和双极板(BP)之间。它自身并不像CL层参与电化学反应,但却是燃料电池正常工作的非常重要的保证。
那GDL又什么作用呢?根据GDL所在位置,GDL首先为氢氧反应气体提供到达CL的路径;然后,由于生成物水需要从阴极排出,因此,GDL的第二个作用是为生成水提供排泄的路径;同时,电子经外电路到达阴极,而GDL位于CL与BP之间,因此形成完整电路,故GDL的第三个作用是使CL和BP实现电气连接;氢氧电化学反应过程会生成大量的热,因此,GDL的第四个作用是帮助散掉一部分的热量;在整个电池构成中,GDL紧挨MEA,因此,GDL的第五个作用是机械支撑MEA。
根据GDL的作用,我们可以知道,GDL需要多孔,厌水,导热,导电,以及一定的机械强度。由于GDL紧接CL,而CL由小颗粒组成,因此,靠近CL的孔尺寸应小于CL,即孔应具有方向性。
那满足这些条件GDL是什么材料呢?大量淘沙,现在GDL材料主要由碳纸或碳布构成。检测时,除了密度,厚度外,主要检测GDL是否具备要求的孔隙度,导电率,厌水性和机械强度。对孔隙度,可用压汞法或毛细管流动分析仪测量;对导电率,可用四点探针法测量;对湿润性能,可用视频接触角测量;对机械强度,可用材料万能拉伸机测量。
杭州驰飞的燃料电池催化剂涂层系统可产生高度均匀,可重复和耐用的涂层,特别适合这些挑战性应用。从研发到生产,我们的防堵塞技术可以更好地控制涂层属性,显著减少原材料用量,并减少维护和停机时间。
超声镀膜系统可在燃料电池和质子交换膜(PEM)电解器(如Nafion)的电解工艺上产生高度耐用、均匀的碳基催化剂墨水涂层,而膜不会变形。均匀的催化剂涂层沉积在PEM燃料电池、GDL、电极、各种电解质膜和固体氧化物燃料电池上,喷涂的悬浮液包含炭黑墨水、PTFE粘合剂、陶瓷浆料、铂和其他贵金属。也可以使用超声波喷涂其他金属合金,包括金属氧化物悬浮液的铂、镍、铱和钌基燃料电池催化剂涂层,以制造PEM燃料电池、聚合物电解质膜(PEM)电解槽、DMFC(直接甲醇燃料电池)和SOFC(固体氧化物燃料电池)可产生大负荷和高电池效率。