百納新材氣體擴散層（GDL）在典型的燃料電池應用中起著(zhù)關(guān)鍵作用，通常被集成為膜電極組件（MEA）的一部分。使用GDL的典型應用包括聚合物電解質(zhì)燃料電池（PEMFC）和直接甲醇燃料電池（DMFC）。當GDL涂有催化劑時(shí)，它被稱(chēng)為氣體擴散電極（GDE），有時(shí)會(huì )與膜或MEA分開(kāi)出售或安裝。不過(guò)，充當電極是GDL/GDE的簡(jiǎn)單部分。

　　氣體擴散層（GDL）由什么組成？

　　GDL是一種多孔結構，通過(guò)將碳纖維編織成碳布（如GDL-CT和ELAT）或將碳纖維壓在一起制成碳紙（如Sigracet、Freudenberg和Toray）制成。今天生產(chǎn)的許多標準GDL都帶有微孔層（MPL）和疏水處理（PTFE）。MPL和PTFE有助于與膜的接觸以及水的管理。MPL通常提供具有足夠表面積的光滑層用于催化劑，并與膜良好接觸。MPL通常使用聚四氟乙烯作為粘合劑，增加疏水性，這有助于防止膜內的水逸出-使膜干燥并產(chǎn)生更高的阻力（降低性能）。MPL表面通常有一層額外的PTFE涂層來(lái)進(jìn)一步增強這一性能。

　　氣體擴散層（GDL）的作用是什么？

　　膜電極組裝圖GDL本質(zhì)上是一個(gè)電極，可促進(jìn)反應物在催化劑層狀膜上的擴散。GDL的表面積和孔隙率使雙極板通道中的反應物沿著(zhù)膜的活性區域（催化劑區域）擴散。隨著(zhù)GDL提供的表面積的增加，從膜電極組件（MEA）中每個(gè)單獨的催化劑部位到集電器的電傳輸也隨之增加。

　　GDL也是處理燃料電池濕度控制的組件。它通過(guò)持續地幫助清除催化劑層外部的副產(chǎn)水和防止溢流腔來(lái)實(shí)現這一目的。GDL還有助于在催化劑層表面保留一些水，以提高整個(gè)膜的導電性。同樣重要的是要注意，GDL也允許在電池運行期間進(jìn)行熱傳遞。

　　關(guān)于GDL材料的機械性能，也必須進(jìn)行重要的考慮，因為在組裝燃料電池堆時(shí)，它經(jīng)常被壓縮或部分壓縮。這種壓縮可以充當“彈簧”的作用，以幫助適應一些較大的燃料電池堆在運行中所能看到的一些熱膨脹。

　　我們在工作中發(fā)現，沒(méi)有一個(gè)很好的單一來(lái)源可以比較最常見(jiàn)的GDL材料的特性（制造商經(jīng)常使用不同的單位和度量）。我們整理了一些較常見(jiàn)的GDL材料的“氣體擴散層”比較表，以便您可以快速比較屬性并幫助確定哪個(gè)選項最適合您。

　　如果您有任何補充、問(wèn)題等，請告訴我們，如果您覺(jué)得有用，請隨時(shí)與朋友和同事分享！

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