L'électrode à membrane (assemblage d'électrodes à membrane, MEA) est le composant central de la pile à combustible à membrane échangeuse de protons. Il est composé de trois parties : membrane échangeuse de protons (PEM), couche de catalyseur (CL) et couche de diffusion de gaz (GDL).
La structure de l'AEM
Quelle est la fonction de la couche de diffusion de gaz dans le MEA ?
Guide d'air et fonction de drainage
Dans l'électrode à membrane PEMFC, la couche de diffusion de gaz joue principalement le rôle de transporter le gaz et l'humidité, et est responsable du guidage de l'hydrogène et de l'oxygène dans la plaque bipolaire vers la couche catalytique, fournissant suffisamment de gaz pour que la couche catalytique réagisse ; en même temps. L'eau générée dans le processus est transférée à la plaque bipolaire pour empêcher le produit de s'accumuler dans la couche catalytique et d'entraver la poursuite de la progression de la réaction. Par conséquent, la couche de diffusion doit être un matériau poreux avec une bonne perméabilité à l'air et de bonnes caractéristiques de drainage.
Fonction conductrice et de soutien
La couche de diffusion doit avoir une bonne conductivité électronique, de sorte que les électrons générés à partir de la couche catalytique puissent traverser la couche de diffusion en douceur et se déplacer vers la plaque bipolaire. En plus de ces fonctions principales, la couche de diffusion fournit également une certaine résistance de support pour l'électrode à membrane, et la couche de diffusion est la partie la plus épaisse de l'électrode à membrane, généralement supérieure à 100 μm.
La couche de diffusion de gaz est principalement constituée de feutre métallique fritté (feutre de titane ou feutre de nickel) comme matière première, avec une porosité de 60 % à 80 %. Après traitement hydrophobe, des canaux hydrophiles et des canaux hydrophobes se forment. Les canaux hydrophiles peuvent convertir la couche de catalyseur L'eau dans la plaque bipolaire est guidée dans la plaque bipolaire, tandis que les canaux hydrophobes fournissent des voies de transport pour la diffusion des gaz.
feutre de nickel fritté
feutre de titane fritté
