En una aplicació típica de piles de combustible, la capa de difusió de gas (GDL) realitza diverses tasques clau i sovint s'integra com a part del conjunt d'elèctrodes de membrana (MEA).
En un electrolitzador PEM (membrana d'intercanvi de protons), la capa de difusió de gas (GDL) té un paper crític a l'hora de facilitar el moviment dels gasos reactius cap a les capes del catalitzador on es produeixen les reaccions electroquímiques. El GDL està format normalment per un material porós i conductor que permet que els gasos, com l'hidrogen i l'oxigen, es difonguin a través d'ell i arribin a la capa de catalitzador.
El GDL compleix diverses funcions importants a l'electrolitzador PEM, com ara:
Distribució de gasos: el GDL ajuda a distribuir uniformement els gasos reactius a través de la superfície de la capa del catalitzador, assegurant que les reaccions electroquímiques es puguin produir de manera uniforme.
Gestió de l'aigua: durant el procés d'electròlisi, es produeix aigua al càtode i s'ha d'eliminar per evitar inundacions de la capa de catalitzador. El GDL ajuda a transportar l'aigua lluny de la capa de catalitzador i fora de la cèl·lula.
Conductivitat elèctrica: el GDL està fet normalment d'un material conductor que ajuda a transferir electrons de la capa del catalitzador al col·lector de corrent, que és essencial perquè es produeixin reaccions electroquímiques.
En general, la capa de difusió de gas té un paper crucial a l'hora de facilitar el funcionament eficient d'un electrolitzador PEM permetent el transport de gasos reactius, gestionar l'aigua i proporcionar conductivitat elèctrica.
