در یک برنامه پیل سوختی معمولی، لایه انتشار گاز (GDL) وظایف کلیدی مختلفی را انجام می دهد و اغلب به عنوان بخشی از مونتاژ الکترود غشایی (MEA) ادغام می شود.
در الکترولایزر PEM (غشاء تبادل پروتون)، لایه انتشار گاز (GDL) نقش مهمی در تسهیل حرکت گازهای واکنش دهنده به لایه های کاتالیزور ایفا می کند که در آن واکنش های الکتروشیمیایی رخ می دهد. GDL معمولاً از یک ماده متخلخل و رسانا تشکیل شده است که به گازهایی مانند هیدروژن و اکسیژن اجازه می دهد از طریق آن پخش شده و به لایه کاتالیزور برسند.
GDL چندین عملکرد مهم را در الکترولیز PEM انجام می دهد، از جمله:
توزیع گاز: GDL به توزیع یکنواخت گازهای واکنش دهنده در سطح لایه کاتالیزور کمک می کند و تضمین می کند که واکنش های الکتروشیمیایی می توانند به طور یکنواخت انجام شوند.
مدیریت آب: در طول فرآیند الکترولیز، آب در کاتد تولید می شود و برای جلوگیری از غرق شدن لایه کاتالیزور باید حذف شود. GDL به انتقال آب از لایه کاتالیست و خارج از سلول کمک می کند.
هدایت الکتریکی: GDL به طور معمول از یک ماده رسانا ساخته شده است که به انتقال الکترون ها از لایه کاتالیزور به کلکتور جریان کمک می کند، که برای انجام واکنش های الکتروشیمیایی ضروری است.
به طور کلی، لایه انتشار گاز با امکان انتقال گازهای واکنش دهنده، مدیریت آب و ارائه رسانایی الکتریکی، نقش مهمی در تسهیل عملکرد کارآمد یک الکترولیز PEM ایفا می کند.
