GDE is de afkorting van gasdiffusie-elektrode. Tijdens het fabricageproces wordt de katalysator als drager op de gasdiffusielaag aangebracht, waarna de GDE door middel van warmpersen aan beide zijden van het protonmembraan wordt bevestigd om de membraanelektrode te vormen.
Deze methode is eenvoudig en beproefd, maar heeft twee nadelen. Ten eerste is de aangebrachte katalytische laag dikker, waardoor een hogere Pt-belasting nodig is en de benuttingsgraad van de katalysator laag is. Ten tweede is het contact tussen de katalytische laag en het protonmembraan niet erg nauw, wat resulteert in een verhoogde interfaceweerstand en een lage algehele prestatie van de membraanelektrode. Daarom is de GDE-membraanelektrode in feite verdwenen.
Werkingsprincipe:
De zogenaamde gasverdeellaag bevindt zich in het midden van de elektrode. Bij zeer lage druk worden elektrolyten uit dit poreuze systeem verdrongen. De geringe stromingsweerstand zorgt ervoor dat het gas vrij door de elektrode kan stromen. Bij een iets hogere luchtdruk worden de elektrolyten in het poreuze systeem beperkt tot de werklaag. De oppervlaktelaag zelf heeft zulke fijne poriën dat gas zelfs bij maximale druk niet door de elektroden naar de elektrolyt kan stromen. Deze elektrode wordt gemaakt door dispersie en daaropvolgende sintering 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 februari 2023