막전극(membrane electrode assembly, MEA)은 양성자 교환막 연료전지의 핵심 부품이다. 양성자 교환막(PEM ), 촉매층(CL) 및 가스 확산층(GDL)의 세 부분으로 구성됩니다.
MEA의 구조
MEA에서 가스 확산층의 기능은 무엇입니까?
에어 가이드 및 배수 기능
PEMFC 멤브레인 전극에서 가스 확산층은 주로 가스와 수분을 운반하는 역할을 하며, 양극판의 수소와 산소를 촉매층으로 안내하여 촉매층이 반응할 수 있는 충분한 가스를 제공하는 역할을 합니다. 동시에. 이 과정에서 생성된 물은 바이폴라 플레이트로 이송되어 생성물이 촉매층에 축적되어 더 이상의 반응 진행을 방해하는 것을 방지한다. 따라서 확산층은 통기성과 배수성이 좋은 다공성 물질이어야 한다.
전도성 및 지원 기능
확산층은 촉매층에서 생성된 전자가 확산층을 원활하게 통과하여 양극판으로 이동할 수 있도록 전자전도도가 좋아야 한다. 이러한 주요 기능 외에도 확산층은 멤브레인 전극에 대한 특정 지지 강도를 제공하며 확산층은 일반적으로 100μm보다 큰 멤브레인 전극의 가장 두꺼운 부분입니다.
가스 확산층은 주로 금속 소결 펠트(티타늄 펠트 또는 니켈 펠트)를 원료로 하여 공극률이 60~80%이다. 소수성 처리 후 친수성 채널과 소수성 채널이 형성됩니다. 친수성 채널은 촉매층을 변환할 수 있습니다. 양극판의 물은 양극판으로 안내되는 반면 소수성 채널은 가스 확산을 위한 수송 경로를 제공합니다.
소결 니켈 펠트
소결된 티타늄 펠트
