Pri výrobe elektrolytického vodíka PEM musia vysokovýkonné materiály GDL (plynová difúzna vrstva, plynová difúzna vrstva) spĺňať nasledujúce požiadavky:
Výkon difúzie plynu: Materiály GDL by mali mať dobrý výkon pri difúzii plynu, aby sa vodík a kyslík mohli rovnomerne distribuovať do elektródovej reakčnej oblasti elektrolytického článku. To pomáha zvýšiť rýchlosť reakcie a účinnosť elektrolýzy.
Zmáčacie vlastnosti: GDL materiály by mali mať dobré zmáčacie vlastnosti a byť schopné rýchlo odvádzať vlhkosť do drenážneho kanála elektrolytického článku. To pomáha znižovať hromadenie vlhkosti, zabraňuje kvapkám vody upchávať póry a udržiava správnu difúziu plynov a elektrolytické reakcie.
Elektronická vodivosť: Materiály GDL musia mať dobrú elektrónovú vodivosť, aby sa elektróny mohli hladko viesť do reakčnej oblasti elektródy. To pomáha znižovať odpor elektród, zvyšuje schopnosť prenosu prúdu a účinnosť elektrolytického článku.
Chemická stabilita: Materiály GDL by mali mať dobrú chemickú stabilitu a mali by byť schopné odolávať korózii v kyslom a vysokoteplotnom prostredí. To pomáha predĺžiť životnosť materiálu, znižuje degradáciu a stratu vlastností materiálu.
Mechanická pevnosť a flexibilita: Materiály GDL musia mať dostatočnú mechanickú pevnosť a pružnosť, aby boli schopné odolať silám tlaku a vytláčania v elektrolytickom článku pri zachovaní stabilných kontaktných vlastností.
Tepelná vodivosť: Materiály GDL by mali mať dobrú tepelnú vodivosť, aby účinne rozptyľovali a viedli generované teplo a udržiavali stabilnú pracovnú teplotu elektrolytického článku.
Stručne povedané, vysokovýkonné materiály GDL musia mať dobré vlastnosti na difúziu plynov, zmáčacie vlastnosti, elektrónovú vodivosť, chemickú stabilitu, mechanickú pevnosť a flexibilitu a tepelnú vodivosť pri výrobe elektrolytického vodíka PEM. Tieto vlastnosti môžu zlepšiť účinnosť, stabilitu a životnosť elektrolytickej výroby vodíka.
