Ogniwo do elektrolizy PEM jest jedną z wielu technologii produkcji wodoru, która wykorzystuje membranę do wymiany protonów wykonaną z filmu kwasu polifluorosulfonowego i czystej wody jako reagenta. Charakteryzuje się wysoką czystością wodoru, prostą strukturą i procesem oraz wysokim bezpieczeństwem. Jednocześnie jest bardziej odpowiedni do szybkozmiennego wkładu energii odnawialnej i dlatego jest bardzo preferowany przez przemysł.
Ze względu na zastosowanie membrany kwasu perfluorosulfonowego (PFSA) środowisko pracy ogniwa elektrolizy PEM jest kwaśne. Ponadto wysokie napięcie i uwalnianie tlenu po stronie anody tworzą surowe środowisko utleniania. Dlatego dwubiegunowa płyta i warstwa dyfuzyjna gazu ogniwa elektrolizy PEM muszą mieć właściwości odporne na korozję. Można stosować materiały takie jak grafit, stal nierdzewna i tytan, z których każdy ma swoje zalety i wady, ale tytan ma lepsze wszechstronne właściwości.
Nawet w warunkach kwaśnych i przy wysokim potencjale anodowym tytan jest materiałem najmniej korozyjnym i stosunkowo łatwo tworzy różne typy ośrodków porowatych. Dlatego tytanowa siatka / filc / pianka / spiekany proszek może być stosowany jako GDL anody PEMWE.
Biorąc za przykład filc tytanowy, jego proces produkcyjny obejmuje wybór wysokiej jakości tytanu gąbczastego, dostosowanie procesu produkcji kryształów tytanu zgodnie z wymaganiami dotyczącymi zawartości metalu w filcu tytanowym, kucie ich do wymaganego kształtu, obróbkę płyty tytanowej we włókna tytanowe, układanie włókien tytanowych i spiekania w wysokiej temperaturze w celu wytworzenia porowatego filcu tytanowego.
