氣體擴散層

概念定義

氣體擴散層（Gas Diffusion Layer，GDL）係燃料電池電極入面嘅功能層，主要負責支撐催化劑層、收集電流、傳導氣體，同埋排走反應產物水。喺質子交換膜燃料電池之中，每個單電池嘅核心係膜電極組件；膜電極組件包含質子交換膜、催化劑層同氣體擴散層。催化劑層通常含有鉑等貴金屬，而氣體擴散層就以支撐、傳質、導電及排水功能配合催化劑層運作。

工作原理

燃料電池運作期間，氣體擴散層為反應氣體提供傳導通道，令氣體可以到達相鄰嘅催化劑層。催化劑層進行相關反應時，氣體擴散層同時收集電流，並將反應產生嘅水排走。呢幾項功能會喺同一層材料之中配合進行，使氣體供應、電流收集及產物水排出可以連接起來。

技術構成

氣體擴散層常見材料包括碳纖維紙、碳纖維編織布、非織造布及炭黑紙。呢類材料用作承托催化劑層，亦承擔電流收集、氣體傳導同排水作用。氣體擴散層、催化劑層及質子交換膜各自具有唔同功能，三者共同構成膜電極組件嘅主要部分。

應用場景

氣體擴散層主要應用於質子交換膜燃料電池，屬於其電極及膜電極組件嘅組成部分。喺單電池之中，佢位於氣體傳遞、催化反應同電流收集相關環節之間，既提供結構支撐，亦處理反應氣體與產物水嘅傳導需求。