Porowate warstwy transportowe (PTL) w ogniwach paliwowych są kluczowym elementem, który odgrywa kluczową rolę w osiąganiu wysokiej wydajności i skalowalności. Ogniwa paliwowe szybko stają się popularnym źródłem czystej energii, a PTL są niezbędne do ich pomyślnego działania.
PTL znajdują się między warstwą katalizatora a warstwą dyfuzji gazu w ogniwie paliwowym. Zazwyczaj są one wykonane z materiałów z włókna węglowego lub papieru węglowego, które mają wysoką porowatość i powierzchnię. Wielkość porów i strukturę PTL można zoptymalizować, aby poprawić dystrybucję gazu i gospodarkę wodną, co może poprawić wydajność ogniwa paliwowego.
Jedną z krytycznych funkcji PTL jest równomierne rozprowadzanie gazów reagujących na powierzchni warstwy katalizatora. Jest to ważne dla wydajnej i równomiernej pracy ogniwa paliwowego. Dodatkowo PTL zapewniają mechaniczne wsparcie konstrukcji ogniwa paliwowego, zapobiegając deformacji lub zapadnięciu się warstwy dyfuzyjnej gazu i warstwy katalizatora.
PTL odgrywają również kluczową rolę w gospodarce wodnej, pomagając usuwać wodę z warstwy katalizatora i warstwy dyfuzyjnej gazu. Gospodarka wodna jest niezbędna do utrzymania poziomu uwodnienia membrany wymiany protonów i uniknięcia zalania katody. Właściwe zarządzanie wodą może znacznie poprawić wydajność ogniwa paliwowego i wydłużyć jego żywotność.
Ponadto PTL służą jako przewodnik elektryczny, zapewniając ścieżkę o niskiej rezystancji dla przepływu elektronów między warstwą katalizatora a warstwą dyfuzji gazu. Ta przewodność elektryczna pomaga zwiększyć wydajność i wydajność ogniwa paliwowego.
Aby osiągnąć wysoką wydajność i skalowalność w ogniwach paliwowych, PTL muszą być trwałe i odporne na degradację w warunkach pracy ogniw paliwowych, takich jak wysokie temperatury, wysoka wilgotność i narażenie na korozyjne gazy. Ponadto PTL musi być opłacalny i skalowalny do produkcji ogniw paliwowych na dużą skalę.
Podsumowując, PTL mają kluczowe znaczenie dla osiągnięcia wysokiej wydajności i skalowalności w ogniwach paliwowych. Bieżące badania i rozwój koncentrują się na ulepszaniu materiałów, struktur i produkcji PTL
