GDE — это аббревиатура от gas diffusion electrode (газодиффузионный электрод). В процессе изготовления катализатор наносится на газодиффузионный слой в качестве опорного элемента, а затем GDE методом горячего прессования наносится на обе стороны протонной мембраны для образования мембранного электрода.
Этот метод прост и отработан, но имеет два недостатка. Во-первых, получаемый каталитический слой толще, что требует большей загрузки платины, и коэффициент использования катализатора низок. Во-вторых, контакт между каталитическим слоем и протонной мембраной не очень плотный, что приводит к увеличению сопротивления на границе раздела, и общая производительность мембранного электрода невысока. Поэтому мембранный электрод на основе газодиффузионного электрода (GDE) практически исключен.
Принцип работы:
Так называемый газораспределительный слой расположен в середине электрода. При очень малом давлении электролиты вытесняются из этой пористой системы. Малое сопротивление потоку обеспечивает свободное движение газа внутри электрода. При немного более высоком давлении воздуха электролиты в пористой системе удерживаются в рабочем слое. Сам поверхностный слой имеет настолько мелкие поры, что газ не может проходить через электроды в электролит даже при пиковом давлении. Этот электрод изготавливается методом диспергирования с последующим спеканием или горячим прессованием. Для получения многослойных электродов мелкозернистые материалы диспергируются в форме и разглаживаются. Затем наносятся другие материалы в несколько слоев, и применяется давление.
Дата публикации: 27 февраля 2023 г.