다공성 수송층(PTL)은 일반적으로 가스 확산층(GDL)과 전극 사이에 위치하는 PEM 전해조의 필수 구성 요소입니다.
이는 반응물 및 생성물 가스의 효율적인 대량 수송을 촉진하고 전해조 내 물을 관리하며 최적의 압력 및 가스 분포를 유지하고 전극 어셈블리에 기계적 지원을 제공하는 데 중요한 역할을 합니다.
PTL을 선택할 때 고려해야 할 주요 요소에는 다공성, 두께, 전도성, 기계적 특성 및 화학적 안정성이 포함됩니다.
가스 확산층(GDL)과 다공성 수송층(PTL)은 모두 연료전지와 전해조에 사용되는 다공성 물질이지만 기능과 구조가 다릅니다.
GDL은 연료 전지 또는 전해조의 전극과 반응 가스 흐름장 사이에 위치한 얇은 다공성 층입니다. 주요 목적은 반응 가스를 전극 표면으로 운반하고 전기화학 반응 중에 생성된 과잉 물을 제거하는 것입니다. GDL은 또한 전극과 집전체 사이에 전기 전도성을 제공하여 반응에 의해 생성된 전류를 수집합니다.
대조적으로, PTL은 연료 전지 또는 전해조의 전극 표면 전체에 반응 가스를 고르게 분배하는 데 사용되는 다공성 층입니다. PTL은 또한 과도한 반응 가스로 인한 전극의 범람을 방지하고 전극에서 물의 이동을 관리하는 장벽 역할을 할 수 있습니다.
PTL과 GDL은 모두 카본지, 다공성 티타늄, 티타늄 섬유 등 다공성 탄소 기반 소재로 만들어졌지만, PTL과 GDL의 특정 소재와 구조는 연료전지와 전해조의 성능에 큰 영향을 미칠 수 있습니다. 재료 선택은 고온을 견디기 위해 PTL 및 GDL에 Ti 기반 재료를 사용하는 고온 연료 전지와 같은 장치의 특정 요구 사항에 따라 달라질 수 있습니다.
요약하면 PTL과 GDL의 구조와 기능은 다르지만 두 재료 모두 효율적이고 효과적인 연료 전지 및 전해조 작동에 필수적입니다. PTL 및 GDL에 사용되는 재료는 장치의 요구 사항에 따라 달라질 수 있으며, 높은 전도성과 촉매 재료와의 호환성으로 인해 Ti 기반 재료가 일반적으로 사용됩니다.
