Porous Transport Layer (PTL) on PEM-elektrolysaattorin olennainen osa, joka sijaitsee tyypillisesti kaasudiffuusiokerroksen (GDL) ja elektrodin välissä.
Sillä on ratkaiseva rooli reagenssi- ja tuotekaasujen tehokkaan massakuljetuksen helpottamisessa, veden hallinnassa elektrolysaattorissa, optimaalisen paineen ja kaasun jakautumisen ylläpitämisessä ja mekaanisen tuen tarjoamisessa elektrodikokoonpanolle.
PTL:ää valittaessa on otettava huomioon sen huokoisuus, paksuus, johtavuus, mekaaniset ominaisuudet ja kemiallinen stabiilisuus.
Gas Diffusion Layer (GDL) ja Porous Transport Layer (PTL) ovat molemmat huokoisia materiaaleja, joita käytetään polttokennoissa ja elektrolysaattoreissa, mutta niillä on erilaiset toiminnot ja rakenteet.
GDL on ohut, huokoinen kerros, joka on sijoitettu elektrodin ja reagoivan kaasun virtauskentän väliin polttokennoissa tai elektrolyysaattoreissa. Sen päätarkoitus on kuljettaa reagoivia kaasuja elektrodin pinnalle ja poistaa sähkökemiallisen reaktion aikana syntyvää ylimääräistä vettä. GDL tarjoaa myös sähkönjohtavuuden elektrodin ja virrankeräimen välillä, joka kerää reaktion tuottaman sähkövirran.
Sitä vastoin PTL on huokoinen kerros, jota käytetään jakamaan tasaisesti reagoivat kaasut polttokennoissa tai elektrolyysaattoreissa elektrodin pinnalle. PTL voi myös toimia esteenä, joka estää ylimääräisen reagoivan kaasun tulvimisen elektrodille ja ohjaa veden siirtymistä pois elektrodista.
Vaikka PTL:t ja GDL:t on molemmat valmistettu huokoisista hiilipohjaisista materiaaleista, kuten hiilipaperista, huokoisesta titaanista tai titaanikuidusta, PTL:n ja GDL:n erityinen materiaali ja rakenne voivat vaikuttaa merkittävästi polttokennojen ja elektrolysaattorien suorituskykyyn. Materiaalien valinta voi riippua laitteen erityisvaatimuksista, kuten korkean lämpötilan polttokennoista, jotka käyttävät Ti-pohjaisia materiaaleja PTL:lle ja GDL:lle kestämään korkeita lämpötiloja.
Yhteenvetona voidaan todeta, että PTL:ien ja GDL:ien rakenne ja toiminta eroavat toisistaan, mutta molemmat materiaalit ovat välttämättömiä tehokkaalle ja tehokkaalle polttokennojen ja elektrolyysilaitteiden toiminnalle. PTL- ja GDL-materiaalit voivat vaihdella laitteen vaatimusten mukaan, ja Ti-pohjaisia materiaaleja käytetään yleisesti niiden korkean johtavuuden ja yhteensopivuuden vuoksi katalyyttimateriaalien kanssa.
