A porózus szállítóréteg (PTL) a PEM elektrolizátor alapvető alkotóeleme, amely jellemzően a gázdiffúziós réteg (GDL) és az elektróda között helyezkedik el.
Döntő szerepet játszik a reaktáns- és termékgázok hatékony tömegszállításának elősegítésében, az elektrolizátorban lévő víz kezelésében, az optimális nyomás és gázeloszlás fenntartásában, valamint az elektródaszerelvény mechanikai támogatásában.
A PTL kiválasztásakor a legfontosabb szempontok közé tartozik a porozitás, a vastagság, a vezetőképesség, a mechanikai tulajdonságai és a kémiai stabilitás.
A gázdiffúziós réteg (GDL) és a porózus szállítóréteg (PTL) egyaránt porózus anyagok, amelyeket üzemanyagcellákban és elektrolizátorokban használnak, de eltérő funkciójuk és szerkezetük van.
A GDL egy vékony, porózus réteg, amely az elektróda és a reaktáns gázáramlási mező között helyezkedik el üzemanyagcellákban vagy elektrolizátorokban. Fő célja, hogy a reaktáns gázokat az elektróda felületére szállítsa, és eltávolítsa az elektrokémiai reakció során keletkező felesleges vizet. A GDL elektromos vezetőképességet is biztosít az elektróda és az áramkollektor között, amely összegyűjti a reakció által generált elektromos áramot.
Ezzel szemben a PTL egy porózus réteg, amelyet a reaktáns gázok egyenletes elosztására használnak az elektróda felületén az üzemanyagcellákban vagy elektrolizátorokban. A PTL gátként is szolgálhat, hogy megakadályozza az elektróda túlzott reaktáns gáz általi elárasztását, és szabályozza a víz elszállítását az elektródától.
Bár a PTL-ek és a GDL-k egyaránt porózus szénalapú anyagokból, például szénpapírból, porózus titánból vagy titánszálból készülnek, a PTL és a GDL sajátos anyaga és szerkezete jelentősen befolyásolhatja az üzemanyagcellák és az elektrolizátorok teljesítményét. Az anyagok kiválasztása az eszköz speciális követelményeitől függhet, például a magas hőmérsékletű üzemanyagcelláktól, amelyek Ti-alapú anyagokat használnak a PTL-hez és a GDL-hez, hogy ellenálljanak a magas hőmérsékletnek.
Összefoglalva, a PTL-ek és a GDL-ek felépítése és funkciója különbözik, de mindkét anyag elengedhetetlen a hatékony és eredményes üzemanyagcella és elektrolizáló működéshez. A PTL-ekhez és GDL-ekhez használt anyagok az eszköz követelményeitől függően változhatnak, és a Ti-alapú anyagokat gyakran használják nagy vezetőképességük és katalizátoranyagokkal való kompatibilitásuk miatt.
