ในการผลิตไฮโดรเจนด้วยไฟฟ้า PEM วัสดุ GDL (Gas Diffusion Layer, Gas Diffusion Layer) ประสิทธิภาพสูงจำเป็นต้องเป็นไปตามข้อกำหนดต่อไปนี้:
ประสิทธิภาพการแพร่กระจายของก๊าซ: วัสดุ GDL ควรมีประสิทธิภาพการแพร่กระจายของก๊าซที่ดี เพื่อให้สามารถกระจายไฮโดรเจนและออกซิเจนไปยังพื้นที่ปฏิกิริยาอิเล็กโทรดของเซลล์อิเล็กโทรไลต์ได้อย่างเท่าเทียมกัน ซึ่งจะช่วยเพิ่มอัตราการเกิดปฏิกิริยาและประสิทธิภาพอิเล็กโทรไลซิส
คุณสมบัติการทำให้เปียก: วัสดุ GDL ควรมีคุณสมบัติในการเปียกที่ดีและสามารถนำความชื้นเข้าสู่ช่องระบายน้ำของเซลล์อิเล็กโทรไลต์ได้อย่างรวดเร็ว ซึ่งจะช่วยลดการสะสมความชื้น ป้องกันหยดน้ำจากการอุดตันรูขุมขน และรักษาการแพร่กระจายของก๊าซและปฏิกิริยาอิเล็กโทรไลต์อย่างเหมาะสม
การนำไฟฟ้า: วัสดุ GDL ต้องมีการนำไฟฟ้าที่ดี เพื่อให้สามารถนำอิเล็กตรอนไปยังพื้นที่ปฏิกิริยาของอิเล็กโทรดได้อย่างราบรื่น ซึ่งจะช่วยลดความต้านทานของอิเล็กโทรด เพิ่มความสามารถในการถ่ายโอนกระแสไฟฟ้าและประสิทธิภาพของเซลล์อิเล็กโทรไลต์
ความเสถียรทางเคมี: วัสดุ GDL ควรมีเสถียรภาพทางเคมีที่ดีและสามารถทนต่อการกัดกร่อนในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรดและอุณหภูมิสูงได้ ซึ่งช่วยยืดอายุการใช้งานของวัสดุ ลดการเสื่อมสภาพและการสูญเสียคุณสมบัติของวัสดุ
ความแข็งแรงและความยืดหยุ่นทางกล: วัสดุ GDL จำเป็นต้องมีความแข็งแรงเชิงกลและความยืดหยุ่นเพียงพอเพื่อให้สามารถทนต่อแรงกดและแรงอัดขึ้นรูปในเซลล์อิเล็กโทรไลต์ในขณะที่ยังคงคุณสมบัติการสัมผัสที่มั่นคง
การนำความร้อน: วัสดุ GDL ควรมีค่าการนำความร้อนที่ดีเพื่อกระจายและนำความร้อนที่เกิดขึ้นได้อย่างมีประสิทธิภาพ และรักษาอุณหภูมิในการทำงานของเซลล์อิเล็กโทรไลต์ให้คงที่
โดยสรุป วัสดุ GDL ประสิทธิภาพสูงจำเป็นต้องมีคุณสมบัติการแพร่กระจายของก๊าซที่ดี คุณสมบัติการทำให้เปียก การนำไฟฟ้า ความเสถียรทางเคมี ความแข็งแรงและความยืดหยุ่นทางกล และการนำความร้อนในการผลิตไฮโดรเจนด้วยไฟฟ้า PEM คุณสมบัติเหล่านี้สามารถปรับปรุงประสิทธิภาพ ความเสถียร และอายุการใช้งานของการผลิตไฮโดรเจนด้วยไฟฟ้าได้
