GDE is de afkorting van gasdiffusie-elektrode, wat letterlijk gasdiffusie-elektrode betekent. Tijdens het productieproces wordt de katalysator als drager op de gasdiffusielaag aangebracht, waarna GDE aan beide zijden van het protonmembraan wordt geperst door middel van warmpersen om de membraanelektrode te vormen.
Deze methode is eenvoudig en volwassen, maar heeft twee nadelen. Ten eerste is de voorbereide katalytische laag dikker, wat een hogere Pt-belasting vereist, en is de katalysatorbenutting laag. Ten tweede is het contact tussen de katalytische laag en het protonmembraan niet erg nauw, wat resulteert in een verhoogde grensvlakweerstand, en zijn de algehele prestaties van de membraanelektrode niet hoog. Daarom is de GDE-membraanelektrode vrijwel overbodig geworden.
Werkingsprincipe:
De zogenaamde gasdistributielaag bevindt zich in het midden van de elektrode. Bij een zeer lage druk worden elektrolyten uit dit poreuze systeem verdrongen. De geringe stromingsweerstand zorgt ervoor dat het gas vrij in de elektrode kan stromen. Bij een iets hogere luchtdruk worden de elektrolyten in het poriënsysteem beperkt tot de werklaag. De oppervlaktelaag zelf heeft zulke fijne gaatjes dat er geen gas door de elektroden in de elektrolyt kan stromen, zelfs niet bij piekdruk. Deze elektrode wordt vervaardigd door middel van dispersie en vervolgens sinteren of warmpersen. Om meerlaagse elektroden te produceren, worden fijnkorrelige materialen in een mal gedispergeerd en gladgestreken. Vervolgens worden andere materialen in meerdere lagen aangebracht en onder druk gezet.
Geplaatst op: 27-02-2023