تعد سماكة طبقة انتشار الغاز (GDL) في خلية وقود PEM (غشاء تبادل البروتون) معلمة مهمة يمكن أن تؤثر على أداء خلية الوقود وقوة تحملها وتكلفتها. يتم تحديد سمك GDL بعدة عوامل ، منها:
ظروف التشغيل: يمكن أن يتأثر سمك GDL بظروف تشغيل خلية الوقود ، مثل كثافة التيار ودرجة الحرارة والرطوبة. على سبيل المثال ، قد تتطلب كثافات التيار الأعلى GDL أرق لتقليل قيود النقل الجماعي ، بينما قد تتطلب درجات الحرارة المرتفعة GDLs أكثر سمكًا لتحسين الاستقرار الميكانيكي والمتانة.
هيكل القطب: يمكن أيضًا أن يتأثر سمك GDL بهيكل وخصائص الأقطاب الكهربائية في خلية الوقود. على سبيل المثال ، يمكن تحسين سمك GDL لمطابقة سمك طبقة المحفز لتعزيز الاتصال بين المواد المتفاعلة والمحفز.
خصائص المواد: يمكن أن تؤثر خصائص مادة GDL ، مثل المسامية والنفاذية والتوصيل الكهربائي ، أيضًا على سمك GDL. قد تسمح المسامية الأعلى لـ GDL الأرق بتحقيق نفس المستوى من النقل الجماعي ، في حين أن الموصلية الكهربائية الأعلى قد تسمح لـ GDL الأرق لتحقيق نفس المستوى من التلامس الكهربائي.
التكلفة: يمكن أن يتأثر سمك GDL أيضًا بتكلفة المواد وعمليات التصنيع المستخدمة لإنتاج GDL. قد يكون إنتاج GDLs الأكثر سمكًا أكثر تكلفة وقد يؤدي إلى زيادة التكلفة الإجمالية لخلية الوقود.
باختصار ، يتم تحديد سمك GDL في خلية وقود PEM من خلال عوامل مختلفة ، بما في ذلك ظروف التشغيل وهيكل القطب الكهربائي وخصائص المواد والتكلفة. يعد تحسين سمك GDL أمرًا مهمًا لتحقيق الأداء الأمثل والمتانة والفعالية من حيث التكلفة لخلية الوقود.
