Porøse transportlag (PTL) spiller en kritisk rolle i brenselcelleytelse og skalerbarhet. Brenselceller er elektrokjemiske enheter som konverterer den kjemiske energien til hydrogen, metanol eller annet brensel til elektrisitet, varme og vann. I en brenselcelle er PTL plassert mellom katalysatorlaget og gassdiffusjonslaget. Den har flere viktige funksjoner, inkludert:
1
Gassdistribusjon
PTL-er bidrar til å fordele reaktantgasser jevnt over overflaten av katalysatorlaget. Dette er viktig for effektiv og jevn brenselcelledrift.
2
Vannforvaltning
PTL-er spiller også en kritisk rolle i vannhåndtering, og hjelper til med å fjerne vann fra katalysatorlaget og gassdiffusjonslaget. Vannbehandling er avgjørende for å opprettholde protonutvekslingsmembranens hydreringsnivå og unngå oversvømmelse av katoden.
3
Elektrisk Strømføringsevne
PTL-er fungerer også som en elektrisk leder, og gir en bane med lav motstand for strømmen av elektroner mellom katalysatorlaget og gassdiffusjonslaget.
4
Mekanisk støtte
PTL-er gir mekanisk støtte til brenselcellestrukturen, og forhindrer deformasjon eller kollaps av gassdiffusjonslaget og katalysatorlaget.
PTL-er er vanligvis laget av titanfiber eller nikkelfiltmaterialer, som har høy porøsitet og overflateareal. Porestørrelsen og strukturen til PTL kan optimaliseres for å forbedre gassdistribusjon og vannhåndtering, noe som kan forbedre brenselcelleytelsen. I tillegg kan tykkelsen på PTL justeres for å balansere gassdiffusjon og vanntransport.
Å oppnå høy ytelse og skalerbarhet i brenselceller krever optimalisering av utformingen og materialene til PTL. PTL-en må være holdbar og motstandsdyktig mot nedbrytning under brenselcelledriftsforhold, slik som høye temperaturer, høy luftfuktighet og eksponering for korrosive gasser.
I tillegg må PTL være kostnadseffektiv og skalerbar for storskala brenselcelleproduksjon.
Oppsummert spiller design og optimalisering av PTL-er en avgjørende rolle for å oppnå høy ytelse og skalerbar brenselcelleteknologi.
