El electrodo de membrana (ensamblaje de electrodos de membrana, MEA) es el componente central de la celda de combustible de membrana de intercambio de protones. Está hecho de tres partes: membrana de intercambio de protones (PEM), capa de catalizador (CL) y capa de difusión de gas (GDL).
La estructura del MEA
¿Cuál es la función de la capa de difusión de gas en MEA?
Guía de aire y función de drenaje.
En el electrodo de membrana PEMFC, la capa de difusión de gas desempeña principalmente el papel de transportar gas y humedad, y es responsable de guiar el hidrógeno y el oxígeno en la placa bipolar hacia la capa catalítica, proporcionando suficiente gas para que la capa catalítica reaccione; al mismo tiempo. El agua generada en el proceso se transfiere a la placa bipolar para evitar que el producto se acumule en la capa catalítica y dificulte el avance de la reacción. Por lo tanto, la capa de difusión debe ser un material poroso con buena permeabilidad al aire y buenas características de drenaje.
Función conductora y de apoyo
La capa de difusión debe tener una buena conductividad electrónica, de modo que los electrones generados a partir de la capa catalítica puedan atravesar la capa de difusión sin problemas y pasar a la placa bipolar. Además de estas funciones principales, la capa de difusión también proporciona una cierta fuerza de soporte para el electrodo de membrana, y la capa de difusión es la parte más gruesa del electrodo de membrana, generalmente superior a 100 μm.
La capa de difusión de gas está hecha principalmente de fieltro sinterizado de metal (fieltro de titanio o fieltro de níquel) como materia prima, con una porosidad del 60 al 80 por ciento. Después del tratamiento hidrofóbico, se forman canales hidrofílicos y canales hidrofóbicos. Los canales hidrofílicos pueden convertir la capa de catalizador. El agua en la placa bipolar se guía hacia la placa bipolar, mientras que los canales hidrofóbicos proporcionan vías de transporte para la difusión del gas.
fieltro de níquel sinterizado
fieltro de titanio sinterizado
