Porozni transportni slojevi (PTL) igraju ključnu ulogu u performansama i skalabilnosti gorivnih ćelija. Gorivne ćelije su elektrohemijski uređaji koji pretvaraju hemijsku energiju vodonika, metanola ili drugih goriva u električnu energiju, toplotu i vodu. U gorivoj ćeliji, PTL se nalazi između sloja katalizatora i sloja za difuziju plina. Pruža nekoliko važnih funkcija, uključujući:
1
Distribucija gasa
PTL-ovi pomažu u ravnomjernoj distribuciji reaktantnih plinova po površini sloja katalizatora. Ovo je važno za efikasan i ujednačen rad gorivnih ćelija.
2
Upravljanje vodama
PTL također igraju ključnu ulogu u upravljanju vodom, pomažući u uklanjanju vode iz sloja katalizatora i sloja difuzije plina. Upravljanje vodom je od suštinskog značaja za održavanje nivoa hidratacije membrane za izmjenu protona i izbjegavanje poplave katode.
3
Electrical Conductivity
PTL-ovi takođe služe kao električni provodnik, obezbeđujući put niskog otpora za protok elektrona između sloja katalizatora i sloja za difuziju gasa.
4
Mehanička podrška
PTL-ovi pružaju mehaničku podršku strukturi gorivne ćelije, sprječavajući deformaciju ili kolaps sloja difuzije plina i sloja katalizatora.
PTL se obično izrađuju od materijala od titanijumskih vlakana ili nikl filca, koji imaju visoku poroznost i površinu. Veličina pora i struktura PTL-a mogu se optimizirati kako bi se poboljšala distribucija plina i upravljanje vodom, što može poboljšati performanse gorivnih ćelija. Dodatno, debljina PTL-a se može podesiti kako bi se uravnotežila difuzija plina i transport vode.
Postizanje visokih performansi i skalabilnosti u gorivnim ćelijama zahtijeva optimizaciju dizajna i materijala PTL-a. PTL mora biti izdržljiv i otporan na degradaciju pod radnim uslovima gorivih ćelija, kao što su visoke temperature, visoka vlažnost i izlaganje korozivnim gasovima.
Osim toga, PTL mora biti isplativ i skalabilan za proizvodnju gorivnih ćelija velikih razmjera.
Ukratko, dizajn i optimizacija PTL-ova igraju ključnu ulogu u postizanju visoke performanse i skalabilne tehnologije gorivnih ćelija.
