Porozni transportni sloj (PTL) je bistvena komponenta elektrolizatorja PEM, ki se običajno nahaja med plinsko difuzijskim slojem (GDL) in elektrodo.
Ima ključno vlogo pri omogočanju učinkovitega transporta mase reaktantov in produktnih plinov, upravljanju vode v elektrolizerju, vzdrževanju optimalnega tlaka in distribucije plina ter zagotavljanju mehanske podpore elektrodnemu sklopu.
Pri izbiri PTL so ključni dejavniki, ki jih je treba upoštevati, njegova poroznost, debelina, prevodnost, mehanske lastnosti in kemična stabilnost.
Plinska difuzijska plast (GDL) in porozna transportna plast (PTL) sta oba porozna materiala, ki se uporabljata v gorivnih celicah in elektrolizerjih, vendar imata različne funkcije in strukture.
GDL je tanka, porozna plast, nameščena med elektrodo in poljem pretoka reaktanta v gorivnih celicah ali elektrolizerjih. Njegov glavni namen je prenašanje reaktantov na površino elektrode in odstranjevanje odvečne vode, ki nastane med elektrokemijsko reakcijo. GDL zagotavlja tudi električno prevodnost med elektrodo in zbiralnikom toka, ki zbira električni tok, ki nastane pri reakciji.
V nasprotju s tem je PTL porozna plast, ki se uporablja za enakomerno porazdelitev reaktantov po površini elektrode v gorivnih celicah ali elektrolizerjih. PTL lahko deluje tudi kot ovira, ki preprečuje preplavljanje elektrode s presežnim reaktantom in upravlja transport vode stran od elektrode.
Čeprav sta PTL in GDL izdelana iz poroznih materialov na osnovi ogljika, kot so karbon papir, porozni titan ali titanova vlakna, lahko specifični material in struktura PTL in GDL znatno vplivata na delovanje gorivnih celic in elektrolizatorjev. Izbira materialov je lahko odvisna od posebnih zahtev naprave, kot so visokotemperaturne gorivne celice, ki uporabljajo materiale na osnovi Ti za PTL in GDL, da prenesejo visoke temperature.
Če povzamemo, struktura in funkcija PTL in GDL se razlikujeta, vendar sta oba materiala bistvenega pomena za učinkovito in uspešno delovanje gorivnih celic in elektrolizatorja. Materiali, uporabljeni za PTL in GDL, se lahko razlikujejo glede na zahteve naprave, materiali na osnovi Ti pa se pogosto uporabljajo zaradi njihove visoke prevodnosti in združljivosti s katalizatorskimi materiali.
