GDE ist die Abkürzung für Gasdiffusionselektrode, was Gasdiffusionselektrode bedeutet. Während des Herstellungsprozesses wird der Katalysator auf die Gasdiffusionsschicht als Trägerkörper aufgetragen, und dann wird GDE durch Heißpressen auf beiden Seiten der Protonenmembran heißgepresst, um die Membranelektrode zu bilden.
Diese Methode ist einfach und ausgereift, hat aber zwei Nachteile. Erstens ist die hergestellte Katalysatorschicht dicker, was eine höhere Platinbeladung erfordert, und die Katalysatorausnutzung ist gering. Zweitens ist der Kontakt zwischen der Katalysatorschicht und der Protonenmembran nicht sehr eng, was zu einem erhöhten Grenzflächenwiderstand führt und die Gesamtleistung der Membranelektrode gering ist. Daher wurde die GDE-Membranelektrode grundsätzlich eliminiert.
Funktionsprinzip:
In der Mitte der Elektrode befindet sich die sogenannte Gasverteilerschicht. Schon bei geringem Druck wird der Elektrolyt aus diesem porösen System verdrängt. Der geringe Strömungswiderstand gewährleistet, dass das Gas ungehindert innerhalb der Elektrode strömen kann. Bei leicht erhöhtem Luftdruck werden die Elektrolyte im Porensystem auf die Arbeitsschicht beschränkt. Die Oberflächenschicht selbst ist so feinporig, dass selbst bei Spitzendruck kein Gas durch die Elektroden in den Elektrolyten strömen kann. Diese Elektrode wird durch Dispergieren und anschließendes Sintern oder Heißpressen hergestellt. Zur Herstellung von Mehrschichtelektroden werden feinkörnige Materialien in einer Form dispergiert und geglättet. Anschließend werden weitere Materialien in mehreren Schichten aufgetragen und unter Druck gesetzt.
Veröffentlichungszeit: 27. Februar 2023