U PEM elektrolitičkoj proizvodnji vodika, GDL (Gas Diffusion Layer, plinski difuzijski sloj) materijali visokih performansi trebaju ispunjavati sljedeće zahtjeve:
Izvedba difuzije plina: GDL materijali trebaju imati dobru izvedbu difuzije plina tako da se vodik i kisik mogu ravnomjerno rasporediti u područje reakcije elektrode elektrolitičke ćelije. To pomaže povećati brzinu reakcije i učinkovitost elektrolize.
Svojstva vlaženja: GDL materijali trebaju imati dobra svojstva vlaženja i biti sposobni brzo provoditi vlagu u odvodni kanal elektrolitičke ćelije. To pomaže u smanjenju nakupljanja vlage, sprječava kapljice vode da začepe pore i održava pravilnu difuziju plinova i elektrolitičke reakcije.
Elektronička vodljivost: GDL materijali moraju imati dobru elektronsku vodljivost kako bi se elektroni mogli nesmetano provoditi u područje reakcije elektrode. To pomaže smanjiti otpor elektrode, povećavajući sposobnost prijenosa struje i učinkovitost elektrolitičke ćelije.
Kemijska stabilnost: GDL materijali trebaju imati dobru kemijsku stabilnost i biti u stanju izdržati koroziju u kiselim i visokotemperaturnim sredinama. To pomaže produljiti životni vijek materijala, smanjujući degradaciju i gubitak svojstava materijala.
Mehanička čvrstoća i fleksibilnost: GDL materijali trebaju imati dovoljnu mehaničku čvrstoću i fleksibilnost da bi mogli izdržati pritisak i sile istiskivanja u elektrolitičkoj ćeliji, a istovremeno održavati stabilna kontaktna svojstva.
Toplinska vodljivost: GDL materijali trebaju imati dobru toplinsku vodljivost kako bi učinkovito raspršivali i provodili generiranu toplinu i održavali stabilnu radnu temperaturu elektrolitičke ćelije.
Ukratko, GDL materijali visokih performansi moraju imati dobra svojstva difuzije plina, svojstva vlaženja, elektronsku vodljivost, kemijsku stabilnost, mehaničku čvrstoću i fleksibilnost te toplinsku vodljivost u PEM elektrolitičkoj proizvodnji vodika. Ta svojstva mogu poboljšati učinkovitost, stabilnost i životni vijek elektrolitičke proizvodnje vodika.
