Gaasi difusioonikiht õhkjahutusega kütuseelementide jaoks

Kütuseelementide süsteemides mängib olulist rolli õhkjahutusega kütuseelementide gaasi difusioonikiht. Gaasi difusioonikiht õhkjahutusega kütuseelementide jaoks toetab kütuseelementide tõhusat toimimist, soodustades gaasi ühtlast difusiooni, haldades niiskust, pakkudes elektroonilist juhtivust ja kaitstes elektroode. Sobivate gaasi difusioonikihi materjalide ja konstruktsioonide õige valimine ja kujundamine mõjutab olulist mõju kütuseelementide jõudlusele ja elueale.

Kütuseelemendi gaasi difusioonikiht (GDL) on kütuseelemendi üks olulisi komponente ja asub katoodi ja anoodielektroodide vahel. Sellel on järgmised omadused ja funktsioonid:

1. Materjali omadused: Gaasi difusioonikiht on tavaliselt valmistatud poorsetest materjalidest, näiteks süsinikkiust paberist, grafiidipaberist või süsinikkiust. Nendel materjalidel on hea elektrijuhtivuse ja gaasi difusiooniomadused.

2. Gaasi difusioon: gaasi difusioonikiht mängib ühtlaselt jaotuva gaasi (näiteks vesiniku või õhku) rolli elektroodi reaktsiooni piirkonda. Sellel on väga poorne struktuur, mis võib pakkuda suure hulga gaasikanaleid, võimaldades gaasil ühtlaselt hajuda elektroodi pinnale ja reageerida katalüsaatoriga.

3. Vedeliku juhtimine: gaasi difusioonikihil on ka vedeliku haldamise funktsioon. Kütuseelemendi töö ajal tuleb genereeritud vesi elektroodi reaktsiooni piirkonnast tõhusalt eemaldada, et vältida vee kogunemist ja elektroodide ummistust. Gaasi difusioonikiht suudab genereeritud vett imenduda ja transportida, soodustades vee kiiret väljutamist.

4. Elektronide juhtivus: gaasi difusioonikihil on hea elektrijuhtivus ja see võib kiiresti elektrone läbi viia. See aitab vähendada elektroodi takistust ja parandada aku tõhusust.

5. Kaitske elektroodi: gaasi difusioonikiht võib kaitsta ka elektroodi katalüsaatori kihti mehaaniliste kahjustuste ja oksüdeerimise eest. See toimib kaitsekihina, et vältida väliste lisandite ja osakeste sisenemist elektroodi katalüsaatori kihti, pakkudes samal ajal teatavat mehaanilist tuge ja stabiilsust.

Katsetingimused viitavad riiklikule standardile GB/T 20042.7-2014 ja ülaltoodud tulemused on keskmised testi väärtused.

1MPa paksus tuleneb survekiiruse kõverast.

Ülaltoodud andmed võivad varieeruda sõltuvalt partiist ja kasutatavast mõõtmisseadmest.