La couche de transport poreuse (PTL) est un composant essentiel d'un électrolyseur PEM, généralement située entre la couche de diffusion gazeuse (GDL) et l'électrode.
Il joue un rôle crucial en facilitant le transport de masse efficace des gaz réactifs et produits, en gérant l'eau dans l'électrolyseur, en maintenant une pression et une distribution de gaz optimales et en fournissant un support mécanique à l'ensemble d'électrodes.
Lors de la sélection d'un PTL, les facteurs clés à prendre en compte incluent sa porosité, son épaisseur, sa conductivité, ses propriétés mécaniques et sa stabilité chimique.
La couche de diffusion gazeuse (GDL) et la couche de transport poreuse (PTL) sont toutes deux des matériaux poreux utilisés dans les piles à combustible et les électrolyseurs, mais ils ont des fonctions et des structures différentes.
Un GDL est une fine couche poreuse positionnée entre l’électrode et le champ d’écoulement du gaz réactif dans les piles à combustible ou les électrolyseurs. Son objectif principal est de transporter les gaz réactifs vers la surface de l’électrode et d’éliminer l’excès d’eau produit lors de la réaction électrochimique. Le GDL assure également la conductivité électrique entre l'électrode et le collecteur de courant, qui collecte le courant électrique généré par la réaction.
En revanche, le PTL est une couche poreuse utilisée pour répartir uniformément les gaz réactifs sur la surface des électrodes dans les piles à combustible ou les électrolyseurs. Le PTL peut également agir comme une barrière pour empêcher l’inondation de l’électrode par un excès de gaz réactif et gérer le transport de l’eau loin de l’électrode.
Bien que les PTL et les GDL soient tous deux constitués de matériaux poreux à base de carbone tels que le papier carbone, le titane poreux ou la fibre de titane, le matériau et la structure spécifiques des PTL et GDL peuvent avoir un impact significatif sur les performances des piles à combustible et des électrolyseurs. Le choix des matériaux peut dépendre des exigences spécifiques de l'appareil, telles que les piles à combustible haute température qui utilisent des matériaux à base de Ti pour que les PTL et GDL résistent à des températures élevées.
En résumé, la structure et la fonction des PTL et des GDL diffèrent, mais les deux matériaux sont essentiels au fonctionnement efficace et efficient des piles à combustible et des électrolyseurs. Les matériaux utilisés pour les PTL et les GDL peuvent varier en fonction des exigences du dispositif, et les matériaux à base de Ti sont couramment utilisés en raison de leur conductivité élevée et de leur compatibilité avec les matériaux catalyseurs.
