سلول الکترولیز PEM یکی از بسیاری از فناوریهای تولید هیدروژن است که از یک غشای تبادل پروتون ساخته شده از فیلم پلی فلورو سولفونیک اسید و آب خالص به عنوان واکنشدهنده استفاده میکند. دارای ویژگی های خلوص هیدروژن بالا، ساختار و فرآیند ساده و ایمنی بالا است. در عین حال، برای ورودی انرژی انرژی تجدیدپذیر با تغییر سریع مناسب تر است و بنابراین بسیار مورد علاقه صنعت است.
به دلیل استفاده از غشای پرفلوئوروسولفونیک اسید (PFSA)، محیط کار سلول الکترولیز PEM اسیدی است. علاوه بر این، ولتاژ بالا و آزاد شدن اکسیژن در سمت آند یک محیط اکسیداسیون خشن را تشکیل می دهد. بنابراین، صفحه دوقطبی و لایه انتشار گاز سلول الکترولیز PEM باید دارای خواص مقاوم در برابر خوردگی باشند. می توان از موادی مانند گرافیت، فولاد ضد زنگ و تیتانیوم استفاده کرد که هر کدام مزایا و معایب خاص خود را دارند، اما تیتانیوم خواص جامع بهتری دارد.
حتی در شرایط اسیدی و پتانسیل آند بالا، تیتانیوم کم خورنده ترین ماده است و به راحتی می توان انواع مختلف محیط متخلخل را تشکیل داد. بنابراین، مش تیتانیوم / نمد / فوم / پودر متخلخل را می توان به عنوان GDL آند PEMWE استفاده کرد.
با در نظر گرفتن نمد تیتانیوم به عنوان مثال، فرآیند تولید آن شامل انتخاب تیتانیوم اسفنجی با کیفیت بالا، سفارشی کردن فرآیند برای تولید کریستال های تیتانیوم با توجه به نیاز محتوای فلز نمد تیتانیوم، آهنگری آنها به شکل مورد نیاز، ماشینکاری صفحه تیتانیوم به الیاف تیتانیوم، تخمگذار است. الیاف تیتانیوم و تف جوشی در دمای بالا برای تولید نمد تیتانیوم متخلخل.
