بروتوكول التصنيع والمعالجة اللاحقة لطبقة انتشار الغاز الفائقة الرقة باستخدام تقنيات المسح المتقدم

الملخص الحجم التجاري النموذجي لطبقة انتشار الغاز (GDL) لتطبيق خلايا الوقود ذات膜 التبادل البروتوني (PEMFC) يبلغ حوالي 180 ميكرومتر حتى 290 ميكرومتر. تسهل GDL انتشار المتفاعلات إلى طبقات المحفزات وإزالة السائل من الغشاء إلى حقل التدفق. من هذا المنطلق، يجب أن تكون GDL منطقة مسامية مع مواد موصلة رقيقة قدر الإمكان لتقليل الحجم والتكاليف. إن تقليل سمك GDL يؤدي أيضًا إلى تحسين أداء الكومة حيث يؤدي إلى زيادة سرعة وصول المتفاعلات إلى المحفزات. ومع ذلك، العقبة الرئيسية هي تشكيل GDL المسامية الفائقة الرقة، والتي يمكن أيضًا تسميتها كطبقة ميكروية قائمة بذاتها (MPL). الابتكارية في هذه الدراسة تكمن في عملية التصنيع وإنتاج GDL المسامية الفائقة الرقة باستخدام الكربون والبوليتترافلورالإيثيلين (PTFE) كمواد رئيسية. إن GDL المنتج لديه سمك يبلغ 28.9 ميكرومتر، والذي تم قياسه باستخدام تصوير بالمجهر. يمكن استخدام هذا GDL الجديد كمنطقة نقل موصلة داخل خلايا الوقود PEM، وخلايا الوقود القلوية، وكاثود خلايا PEM والكهارل القلوية. بالإضافة إلى ذلك، يمكن اعتبار الاختراع الجديد كغشاء ثنائي الأبعاد لأغراض احتجاز الكربون بعد أن يتم تفعيله.