百納新材氣體擴散層（GDL）在典型的燃料電池應用中起著關鍵作用，通常被集成為膜電極組件（MEA）的一部分。使用GDL的典型應用包括聚合物電解質燃料電池（PEMFC）和直接甲醇燃料電池（DMFC）。當GDL涂有催化劑時，它被稱為氣體擴散電極（GDE），有時會與膜或MEA分開出售或安裝。不過，充當電極是GDL/GDE的簡單部分。

　　氣體擴散層（GDL）由什么組成？

　　GDL是一種多孔結構，通過將碳纖維編織成碳布（如GDL-CT和ELAT）或將碳纖維壓在一起制成碳紙（如Sigracet、Freudenberg和Toray）制成。今天生產的許多標準GDL都帶有微孔層（MPL）和疏水處理（PTFE）。MPL和PTFE有助于與膜的接觸以及水的管理。MPL通常提供具有足夠表面積的光滑層用于催化劑，并與膜良好接觸。MPL通常使用聚四氟乙烯作為粘合劑，增加疏水性，這有助于防止膜內的水逸出-使膜干燥并產生更高的阻力（降低性能）。MPL表面通常有一層額外的PTFE涂層來進一步增強這一性能。

　　氣體擴散層（GDL）的作用是什么？

　　膜電極組裝圖GDL本質上是一個電極，可促進反應物在催化劑層狀膜上的擴散。GDL的表面積和孔隙率使雙極板通道中的反應物沿著膜的活性區域（催化劑區域）擴散。隨著GDL提供的表面積的增加，從膜電極組件（MEA）中每個單獨的催化劑部位到集電器的電傳輸也隨之增加。

　　GDL也是處理燃料電池濕度控制的組件。它通過持續地幫助清除催化劑層外部的副產水和防止溢流腔來實現這一目的。GDL還有助于在催化劑層表面保留一些水，以提高整個膜的導電性。同樣重要的是要注意，GDL也允許在電池運行期間進行熱傳遞。

　　關于GDL材料的機械性能，也必須進行重要的考慮，因為在組裝燃料電池堆時，它經常被壓縮或部分壓縮。這種壓縮可以充當“彈簧”的作用，以幫助適應一些較大的燃料電池堆在運行中所能看到的一些熱膨脹。

　　我們在工作中發現，沒有一個很好的單一來源可以比較最常見的GDL材料的特性（制造商經常使用不同的單位和度量）。我們整理了一些較常見的GDL材料的“氣體擴散層”比較表，以便您可以快速比較屬性并幫助確定哪個選項最適合您。

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　　哪種氣體擴散層（GDL）最適合您，將取決于燃料電池硬件，測量和密封件的具體設計。如果您想了解更多信息，請聯系百納新材或Saxobran GmbH,Switzerland，瀏覽我們現有的氣體擴散層和氣體擴散電極！