Dans la production électrolytique d'hydrogène PEM, les matériaux GDL (Gas Diffusion Layer, gas diffusion layer) hautes performances doivent répondre aux exigences suivantes :
Performances de diffusion des gaz : les matériaux GDL doivent avoir de bonnes performances de diffusion des gaz afin que l'hydrogène et l'oxygène puissent être distribués uniformément dans la zone de réaction de l'électrode de la cellule électrolytique. Cela contribue à augmenter la vitesse de réaction et l’efficacité de l’électrolyse.
Propriétés mouillantes : les matériaux GDL doivent avoir de bonnes propriétés mouillantes et être capables de conduire rapidement l'humidité dans le canal de drainage de la cellule électrolytique. Cela aide à réduire l’accumulation d’humidité, empêche les gouttelettes d’eau d’obstruer les pores et maintient une bonne diffusion des gaz et des réactions électrolytiques.
Conductivité électronique : les matériaux GDL doivent avoir une bonne conductivité électronique afin que les électrons puissent être conduits en douceur vers la zone de réaction de l'électrode. Cela contribue à réduire la résistance des électrodes, augmentant ainsi la capacité de transfert de courant et l'efficacité de la cellule électrolytique.
Stabilité chimique : les matériaux GDL doivent avoir une bonne stabilité chimique et être capables de résister à la corrosion dans des environnements acides et à haute température. Cela contribue à prolonger la durée de vie du matériau, en réduisant la dégradation et la perte de propriétés du matériau.
Résistance mécanique et flexibilité : les matériaux GDL doivent avoir une résistance mécanique et une flexibilité suffisantes pour pouvoir résister aux forces de pression et d'extrusion dans la cellule électrolytique tout en conservant des propriétés de contact stables.
Conductivité thermique : les matériaux GDL doivent avoir une bonne conductivité thermique afin de disperser et de conduire efficacement la chaleur générée et de maintenir une température de fonctionnement stable de la cellule électrolytique.
En résumé, les matériaux GDL hautes performances doivent avoir de bonnes propriétés de diffusion des gaz, de mouillage, de conductivité électronique, de stabilité chimique, de résistance et de flexibilité mécaniques, ainsi que de conductivité thermique dans la production d'hydrogène électrolytique PEM. Ces propriétés peuvent améliorer l’efficacité, la stabilité et la durée de vie de la production électrolytique d’hydrogène.
